找回密碼
 註冊

不專業不鏽鋼特性分享

来源: 其他 sky37223 2014-2-7 01:03 只看這個作者 |閱讀模式
1 6973
最近在版上常常看到一些關於白鐵材料的討論文章,相信很多人誤解了白鐵(不鏽鋼)的材料特性,整理一些資料與大家分享,如有錯誤也請鞭小力點...
不鏽鋼 (俗稱:白鐵)

材料特性:

通常含有10%—30%鉻的一類合金鋼的總稱。以重量計算,鉻含量超過10.5%的鐵合金(被非單純鐵+鉻)。這個名稱源於這種鋼不像普通鋼那樣容易腐蝕生鏽。鉻與低碳含量相配合,可顯示出明顯的耐腐蝕性和耐熱性。


當然!! 我們了解一下我們常見類型的不鏽鋼就好,如常聽到的304型不鏽鋼就為奧氏體不鏽鋼含有16%—26%鉻和35%以下的鎳,通常具有最高的耐腐蝕性(不是不會腐蝕,只是比較不容易),不能通過熱處理進行強化,並且無磁性(所以請不要再以有沒有磁力來判定是不是不鏽鋼),最常見的類型是18/8,或稱304級,即含有18%鉻和8%鎳;典型的用途包括飛機工業、乳製品和食品加工工業[1]。(常見標註法:SUS304)


重量上,不鏽鋼與一般碳鋼密度相差不多,但精算起來還是有差,如兩樣皆為拋光表面可能較不易分辨,與5、6、7系列鋁合金比較呢!! 重量大約就是差3倍。 EX: 同一尺寸大小零件 不鏽鋼製3kg ,鋁合金製大約為1kg,初步可大概這樣判定是甚麼材料。


硬度比較與切割、焊接性質[2、3、4]:


材料種類 硬度
SUS304 HB 187以下
S45C 中碳鋼(淬火) HB 201-269
S55C 高碳鋼(淬火) HB 229-289
AL6061-T6 (6系列鋁合金) HB 95
AL7075-T6 (7系列鋁合金) HB 150

以上強度並非絕對硬度,會因材料合金比例不同與製程方式變動

經由以上硬度比較,看似不鏽鋼硬度很高,但其硬度被非如此,因合金比例影響非常大(也就是為什麼不鏽鋼比較貴的原因),這也就是所謂的材料品質,一般碳鋼類其本身硬度因碳含量不同而不同,經過後處理後可大幅改進機械性質,且價格便宜。所以一般機械構造會大幅度使用一般碳鋼,而不使用不鏽鋼。(當然如果是在無塵室、食品業還是要用不鏽鋼)

切削性質上,相信版上許多機械出身的神人們都知道,切削金屬,碳鋼用藍趴(以前真的這麼教的...),不鏽鋼或合金鋼用M類,鑄鐵用K類!!  why??? 原因很多,在此不多敘述,單純要讓大家知道,不鏽鋼並不硬,在機械應用上算軟的材料,且韌性十足!!

焊接特性上不屑剛含有較高比例的鉻,可焊性不同於其他鋼材。不鏽鋼中的奧氏體具有較好的可焊性,但奧氏體因其較高的熱膨脹係數而對扭曲十分敏感。因此較容易斷裂,且降低抗腐蝕性能(高溫就是容易氧化)。焊接中不注意控制鐵素體的生成,就可能導致熱斷裂。為了解決這個問題,可以採用一隻額外的電極頭,用來沉積一種含有少量鐵素體的焊縫金屬。鐵素體不鏽鋼和馬氏體不鏽鋼的可焊性也不好,在焊接中必須要預熱,並用特殊焊接電極來焊接[4]。


上述太複雜很多人也不想看...簡單的說,不鏽鋼的焊接特性並不比一般碳鋼優異,焊接的強度、外觀、品質,對於焊接師傅技術及技巧有非常大的考驗(鋁合金更難),在應用上就可能產生接點斷裂、變形等等情況(相對於一般碳鋼)。

以上整理與大家分享一下,希望一些非此領域的版友們對於自己所用的東西材料有所了解,內容如有誤也請指教,也請小力鞭打......

參考資料:

[1] 維基百科 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%8D%E9%8F%BD%E9%8B%BC
[2]柳松鑽石科技股份有限公司 http://www.lusung.com.tw/technical_support_7.html
[3]法寶實業有限公司 http://www.fapolu.com.tw/aluminum.html
[4]維基百科 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%84%8A%E6%8E%A5

給個讚

讚: 4.7
讚: 5
  發表於 2014-2-7 04:48
讚: 4
  發表於 2014-2-7 01:26
讚: 5
  發表於 2014-2-7 01:14
參與人數 1紅利點數 +5 收起 理由
pg811116 + 5 不加分不行

瀏覽全部評分總評分 :  紅利點數 +5

收藏
收藏1

網友回覆1

跳到指定樓層
200系列,就是之前新聞報出用來做便當盒,會釋出錳的材質。
301,具彈性。(有磁性)
304,最廣泛使用的不鏽鋼。
316,耐酸鹼腐蝕。
310,耐高溫。
420,刀具使用材質。(有磁性)
430,做鍋具。(有磁性)
其餘皆為特殊用途,材料不容易購買,需預定。



維基百科查的:

不鏽鋼牌號分組[編輯]
SAE steel grade -(美國常用;由Society of Automotive Engineers製定)
200系列:鉻-鎳-錳奧氏體不鏽鋼
300系列:鉻-鎳奧氏體不鏽鋼
型號301:延展性好,用於成型產品。也可通過機械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲勞強度優於304不鏽鋼,產品如:彈簧、鋼構、車輪蓋。
型號302:耐腐蝕性同304,由於含碳相對要高因而強度更好。
型號303:通過添加少量的硫、磷使其較304更易切削加工。
型號304:通用型號;即18/8不鏽鋼。產品如:耐蝕容器、餐具、傢俱、欄桿、醫療器材。標準成分是18 %鉻加8 %鎳。為無磁性或弱磁性、無法藉由熱處理方法來改變其金相組織結構的不鏽鋼。
型號304 L:與304相同特性,但低碳故更耐蝕、易熱處理,但機械性較差適用焊接及不易熱處理之產品。
型號304 N:與304相同特性,是一種含氮的不鏽鋼,加氮是為了提高鋼的強度。
型號309:較之304有更好的耐溫性。
型號309 S:具多量鉻、鎳,故耐熱、抗氧化性佳,產品如:熱交換器、鍋爐零組件、噴射引擎。
型號310 S:含最多量鉻、鎳,故耐熱、抗氧化性最佳熱交換器、鍋爐零組件、電機設備。
型號316:繼304之後,第二個得到最廣泛應用的鋼種,主要用於食品工業和外科手術器材,添加鉬元素使其獲得一種抗腐蝕的特殊結構。由於較之304其具有更好的抗氯化物腐蝕能力因而也作「船用鋼」來使用。SS316則通常用於核燃料回收裝置。18/10級不鏽鋼通常也符合這個應用級別。[1] 特用於化學、海邊等易腐蝕環境、船舶裝配、建材。
型號316 L:低碳故更耐蝕、易熱處理,產品如:化學加工設備、核能發電機、冷凍劑儲糟。
型號321:除了因為添加了鈦元素降低了材料焊縫鏽蝕的風險之外其他性能類似304,適於焊接釀酒設備、蒸氣管、航空零件。
型號347:添加安定化元素鈮,適於焊接航空器具零件及化學設備。
400系列:鐵素體和馬氏體不鏽鋼
型號408:耐熱性好,弱抗腐蝕性,11 %的Cr,8 %的Ni。
型號409:除了因為添加了鈦元素,最廉價的型號(英美),通常用作汽車排氣管,屬鐵素體不鏽鋼(鉻鋼),適於焊接,成本較低汽車排氣管、石油設備。
型號410:馬氏體(高強度鉻鋼),耐磨性好,抗腐蝕性較差,適於幫浦。其化學成分含13 %鉻、0.15 %以下的碳及少量的其他元素合金。原料價格較便宜,具有磁性、可經由熱處理硬化。一般用途有軸承、醫療用具及刀具等。
型號416:添加了硫改善了材料的加工性能。
型號420:含較高碳、硬度、強度更高,刃具級」馬氏體鋼,類似布氏高鉻鋼這種最早的不鏽鋼,可以做的非常光亮,適於刀、彈簧、外科器具、剃刀切頭、閥。
型號430:鐵素體不鏽鋼,裝飾用,具磁性,例如用於汽車飾品。良好的成型性,但耐溫性和抗腐蝕性要差,適於扣接件、餐具、傢具用品。其標準化學成份為16~18 %鉻,含碳量低。此類不銹鋼具有磁性。
型號434:含鉬故耐蝕性較430優良,適於餐具、雨刷、汽車裝璜。
型號440:高強度刃具鋼,含碳稍高,經過適當的熱處理後可以獲得較高屈服強度,硬度可以達到58HRC,屬於最硬的不鏽鋼之列。最常見的應用例子就是「剃鬚刀片」。常用型號有三種:440A、440B、440C,另外還有440F(易加工型)。
500系列:耐熱鉻合金鋼。
600系列:馬氏體沉澱硬化不鏽鋼。
型號630:最常用的沉澱硬化不鏽鋼型號,通常也叫17-4;17 % Cr,4 % Ni。