不鏽鋼常識

     通俗地說，不鏽鋼就是不容易生鏽的鋼，實際上一部分不鏽鋼，既有不鏽性，又有耐酸性（耐蝕性）。不鏽鋼的不鏽性和耐蝕性是由於其表面上富鉻氧化膜（鈍化膜）的形成。這種不鏽性和耐蝕性是相對的。試驗表明，鋼在大氣、水等弱介質中和硝酸等氧化性介質中，其耐蝕性隨鋼中鉻含水量的增加而提高，當鉻含量達到一定的百分比時，鋼的耐蝕性發生突變，即從易生鏽到不易生鏽，從不耐蝕到耐腐蝕。不鏽鋼的分類方法很多。按室溫下的組織結構分類，有馬氏體型、奧氏體型、鐵素體和雙相不鏽鋼；按主要化學成分分類，基本上可分為鉻不鏽鋼和鉻鎳不鏽鋼兩大系統；按用途分則有耐硝酸不鏽鋼、耐硫酸不鏽鋼、耐海水不鏽鋼等等，按耐蝕類型分可分為耐點蝕不鏽鋼、耐應力腐蝕不鏽鋼、耐晶間腐蝕不鏽鋼等；按功能特點分類又可分為無磁不鏽鋼、易切削不鏽鋼、低溫不鏽鋼、高強度不鏽鋼等等。由於不鏽鋼材具有優異的耐蝕性、成型性、相容性以及在很寬溫度範圍內的強韌性等系列特點，所以在重工業、輕工業、生活用品行業以及建筑裝飾等行業中獲取得廣氾的應用。 奧氏體不鏽鋼在常溫下具有奧氏體組織的不鏽鋼。鋼中含Cr約18%、Ni 8%~10%、C約0.1%時，具有穩定的奧氏體組織。奧氏體鉻鎳不鏽鋼包括著名的18Cr-8Ni鋼和在此基礎上增加Cr、Ni含量並加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素髮展起來的高Cr-Ni系列鋼。奧氏體不鏽鋼無磁性而且具有高韌性和塑性，但強度較低，不可能通過相變使之強化，僅能通過冷加工進行強化。如加入S，Ca，Se，Te等元素，則具有良好的易切削性。此類鋼除耐氧化性酸介質腐蝕外，如果含有Mo、Cu等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蝕。此類鋼中的含碳量若低於0.03%或含Ti、Ni，就可顯著提高其耐晶間腐蝕性能。高硅的奧氏體不鏽鋼濃硝酸肯有良好的耐蝕性。由於奧氏體不鏽鋼具有全面的和良好的綜合性能，在各行各業中獲得了廣氾的應用。

　　鐵素體不鏽鋼

　　在使用狀態下以鐵素體組織為主的不鏽鋼。含鉻量在11%~30%，具有體心立方晶體結構。這類鋼一般不含鎳，有時還含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素，這類鋼具導熱係數大，膨脹係數小、抗氧化性好、抗應力腐蝕優良等特點，多用於製造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。這類鋼存在塑性差、焊后塑性和耐蝕性明顯降低等缺點，因而限制了它的應用。爐外精鍊技術（AOD或VOD）的應用可使碳、氮等間隙元素大大降低，因此使這類鋼獲得廣氾應用。

　　奧氏體--鐵素體雙相不鏽鋼

　　是奧氏體和鐵素體組織各約占一半的不鏽鋼。在含C較低的情況下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不鏽鋼的特點，與鐵素體相比，塑性、韌性更高，無室溫脆性，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時還保持有鐵素體不鏽鋼的475℃脆性以及導熱係數高，具有超塑性等特點。與奧氏體不鏽鋼相比，強度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應力腐蝕有明顯提高。雙相不鏽鋼具有優良的耐孔蝕性能，也是一種節鎳不鏽鋼。

　　馬氏體不鏽鋼

　　通過熱處理可以調整其力學性能的不鏽鋼，通俗地說，是一類可硬化的不鏽鋼。典型牌號為Cr13型，如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度較高，不同回火溫度具有不同強韌性組合，主要用於蒸汽輪機葉片、餐具、外科手朮器械。根據化學成分的差異，馬氏體不鏽鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼兩類。根據組織和強化機理的不同，還可分為馬氏體不鏽鋼、馬氏體和半奧氏體（或半馬氏體）沉澱硬化不鏽鋼以及馬氏體時效不鏽鋼等`

一、有色金屬的分類

　　（1）有色純金屬 分為重金屬、輕金屬、貴金屬、半金屬和稀有金屬五類。

　　（2）有色合金

　　按合金系統分：重有色金屬合金、輕有色金屬合金、貴金屬合金、稀有金屬合金等；按合金用途則可分：變形（壓力加工用合金）、鑄造合金、軸承合金、印刷合金、硬質合金、焊料、中間合金、金屬粉未等。

　　（3）有色材

　　按化學成份分類：銅和銅合金材、鋁和鋁合金材、鉛和鉛合金材、鎳和鎳合金材、鈦和鈦合金材。按形狀分類時，可分為：板、條、帶、箔、管、棒、線、型等品種。

　　二、產品牌號的表示辦法

　　（1）命名原則
　　
　　有色金屬及合金產品牌號的命名，規定以漢語拼音字母或國際元素符號作為主題詞代號，表示其所屬大類，如用L或AL表示鋁，T或Cu表示銅。主題詞以後，用成份數字順序結合產品類別來表示。即主題詞之後的代號可以表示產品的狀態、特征或主要成份，如LF為防（F）鏽的鋁（L）合金；LD為鍛（D）造用的鋁（L）合金；LY為硬（Y）的鋁（L）合金，這三種合金的主題詞是鋁合金（L）。又如QSn為青（Q）銅中主要的添加元素為錫（Sn）的一類；QAL9-4為青（Q）銅中含有鋁（AL），成分中添加元素鋁為9%，其他添加元素為4%，這兩種合金的主題詞是青銅（Q）。因此，產品代號是由標（GB340-78）規定的主題詞漢語拼音字母、化學元素符號及阿拉伯數字相結合的方法來表示。

　　有色金屬及合金產品的狀態、加工方法、特征代號，採用規定的漢語拼音字母表示。如熱加工的R（熱），淬火的C（淬），不包鋁的B（不），細顆粒的X（細）等。但也有少數便外，如優質表面O（形象化表示完美無缺）等。

　　§2銅及銅合金

　　一、純銅

　　純銅是玫瑰紅色金屬，表面形成氧化銅膜后呈紫色，故工業純銅常稱紫銅或電解銅。密度為8-9g/cm3，熔點1083°C。純銅導電性很好，大量用於製造電線、電纜、電刷等；導熱性好，常用來製造須防磁性干擾的磁學儀器、儀表，如羅盤、航空儀表等；塑性極好，易於熱壓和冷壓力加工，可製成管、棒、線、條、帶、板、箔等銅材。純銅產品有冶煉品及加工品兩種。

　　二、銅合金

　　（1）黃銅

　　黃銅是銅與鋅的合金。最簡單的黃銅是銅——鋅二元合金，稱為簡單黃銅或普通黃銅。改變黃銅中鋅的含量可以得到不同機械性能的黃銅。黃銅中鋅的含量越高，其強度也較高，塑性稍低。工業中採用的黃銅含鋅量不超過45%，含鋅量再高將會產生脆性，使合金性能變坏。

　　為了改善黃銅的某種性能，在一元黃銅的基礎上加入其它合金元素的黃銅稱為特殊黃銅。常用的合金元素有硅、鋁、錫、鉛、錳、鐵與鎳等。在黃銅中加鋁能提高黃銅的屈服強度和抗腐蝕性，稍降低塑性。含鋁小於4%的黃銅具有良好的加工、鑄造等綜合性能。在黃銅中加1%的錫能顯著改善黃銅的抗海水和海洋大氣腐蝕的能力，因此稱為“海軍黃銅”。錫還能改善黃銅的切削加工性能。黃銅加鉛的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性，鉛對黃銅的強度影響不大。錳黃銅具有良好的機械性能、熱穩定性和抗蝕性；在錳黃銅中加鋁，還可以改善它的性能，得到表面光潔的鑄件。黃銅可分為鑄造和壓力加工兩類產品。常用加工黃銅的化學成分.

　　(2)青銅

　　青銅是曆史上應用最早的一種合金，原指銅錫合金，因顏色呈青灰色，故稱青銅。為了改善合金的工藝性能和機械性能，大部分青銅內還加入其它合金元素，如鉛、鋅、磷等。由於錫是一種稀缺元素，所以工業上還使用許多不含錫的無錫青銅，它們不僅價格便宜，還具有所需要的特種性能。無錫青銅主要有鋁青銅、鈹青銅、錳青銅、硅青銅等。此外還有成份較為複雜的三元或四元青銅。現在除黃銅和白銅（銅鎳合金）以外的銅合金均稱為青銅。

　　錫青銅有較高的機械性能，較好的耐蝕性、減摩性和好的鑄造性能；對過熱和氣體的敏感性小，焊接性能好，無鐵磁性，收縮係數小。錫青銅在大氣、海水、淡水和蒸汽中的抗蝕性都比黃銅高。鋁青銅有比錫青銅高的機械性能和耐磨、耐蝕、耐寒、耐熱、無鐵磁性，有良好的流動性，無偏析傾向，可得到緻密的鑄件。在鋁青銅中加入鐵、鎳和錳等元素，可進一步改善合金的各種性能。
青銅也分為壓力加工和鑄造產品兩大類。

　　(3)白銅

　　以鎳為主要添加元素的銅基合金呈銀白色,稱為白銅。銅鎳二元合金稱普通白銅，加錳、鐵、鋅和鋁等元素的銅鎳合金稱為複雜白銅，純銅加鎳能顯著提高強度、耐蝕性、電阻和熱電性。工業用白銅根據性能特點和用途不同分為結構用白銅和電工用白銅兩種，分別滿足各種耐蝕和特殊的電、熱性能。

　　三、銅材

　　以純銅或銅合金製成各種形狀包括棒、線、板、帶、條、管、箔等統稱銅材。銅材的加工有軋制、擠制及拉制等方法，銅材中板材和條材有熱軋的和冷軋的；而帶材和箔材都是冷軋的；管材和棒材則分為擠制品和拉制品；線材都是拉制的。

　　§3鋁及鋁合金

　　鋁是一種輕金屬,密度小(2.79/Cm3), 具有良好的強度和塑性，鋁合金具有較好的強度，超硬鋁合金的強度可達600Mpa，普通硬鋁合金的抗拉強度也達200-450Mpa，它的比鋼度遠高于鋼，因此在機械製造中得到廣氾的運用。鋁的導電性僅次於銀和銅，居第三位，用於製造各種導線。鋁具有良好的導熱性，可用作各種散熱材料。鋁還具有良好的抗腐蝕性能和較好的塑性，適合於各種壓力加工。

　　鋁合金按加工方法可以分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。變形鋁合金又分為不可熱處理強化型鋁合金和可熱處理強化型鋁合金。不可熱處理強化型不能通過熱處理來提高機械性能，只能通過冷加工變形來實現強化，它主要包括高純鋁、工業高純鋁、工業純鋁以及防鏽鋁等。可熱處理強化型鋁合金可以通過淬火和時效等熱處理手段來提高機械性能，它可分為硬鋁、鍛鋁、超硬鋁和特殊鋁合金等。

　　鋁合金可以採用熱處理獲得良好的機械性能，物理性能和抗腐蝕性能。

　　鑄造鋁合金按化學成分可分為鋁硅合金，鋁銅合金，鋁鎂合金和鋁鋅合金。

　　一、純鋁產品

　　純鋁分冶煉品和壓力加工品兩類，前者以化學成份Al表示，後者用漢語拼音LG（鋁、工業用的）表示。

　　二、壓力加工鋁合金

　　鋁合金壓力加工產品分為防鏽（LF）、硬質（LY）、鍛造（LD）、超硬（LC）、包覆（LB）、特殊（LT）及釬焊（LQ）等七類。常用鋁合金材料的狀態為退火（M燜火）、硬化（Y）、熱軋（R）等三種。

　　三、鋁材

　　鋁和鋁合金經加工成一定形狀的材料統稱鋁材，包括板、帶、箔、管、棒、線、型等。

　　四、鑄造鋁合金

　　鑄造鋁合金（ZL）按成分中鋁以外的主要元素硅、銅、鎂、鋅分為四類，代號編碼分別為100、200、300、400。

　　五、高強度鋁合金

　　高強度鋁合金指其抗拉強度大於480兆帕的鋁合金，主要是壓力加工鋁合金中硬鋁合金類、超硬鋁合金類和鑄造合金類。