材料选型
牌 号
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材料代号
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主要用途
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F30%CrMo
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Cr30
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是含固量达35%腐蚀性介质的理想用材,如磷酸萃取料浆等类似腐蚀磨蚀性介质,目前局国内领先水平。
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1Cr18Ni9Ti
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8-
18
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碱液、醋酸、稀硝酸
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00Cr14Ni14Si4
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C4
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全浓度硝酸、特别适用浓硝酸,是目前浓硝酸用钢综合性最好的铸材。
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00Cr20Ni25Mo4
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UB6
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含一定数量的CI-、F-、SO2/4-磷酸、硫酸及高温醋酸,抗点蚀和晶间腐蚀。
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0Cr12Ni25Mo3Cu3Si2Nb
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941
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全浓度常温硫酸、特别适用100°C以下的中等浓度(50%左右)硫酸。
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00Cr10Ni20Mo1.5Si6Cu
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SS920
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高温浓硫酸,t≤130°C,浓度93-98%。
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00Cr21Ni32Mo2Cu3
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20#
合金
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高温浓硫酸,t≤130°C,浓度40%左右。
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Z180C13
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DF2
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含固量达70%磨蚀性介质
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0Cr26Ni5Mo2Cu3
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CD-4MCu
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含固稀硫酸、磷酸、耐磨、耐蚀。
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0Cr24Ni20Mo2Cu3
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K
合金
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≤60°C各种浓度的硫酸。
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00Cr25Ni6Mo2
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MM-4
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硝酸磷肥专用钢
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0Cr18Ni9
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304
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稀硝酸,有机酸。
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00Cr18Ni9
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304L
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稀硝酸,有机酸,抗晶间腐蚀。
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0Cr18Ni12Mo2Ti
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Mo2Ti
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稀硝酸,磷酸,有机酸。
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0Cr18Ni12Mo2
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316
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稀硝酸,磷酸,有机酸。
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00Cr18Ni12Mo2
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316L
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稀硝酸,磷酸,有机酸,抗晶间腐蚀。
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0Cr20Ni25Mo5Cu2
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904
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70
°C以下的各种浓硫酸,抗晶间腐。
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0Cr30Ni42Mo3Cu2
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804
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烧碱蒸发及904仍不抗蚀等。
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0Cr20Ni42Mo3Cu32
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824
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904
仍不抗蚀介质。
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0Cr18Ni5Mo5
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NH55
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海水。
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0Cr20Ni33Mo3Cu3Nb
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20Cb3
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各种浓度的硫酸腐蚀。
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0Cr24Ni33Mo2.5Cu3Ti
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3#4#
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含各种浓度的硫酸腐蚀。
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0Cr16Ni4Cu3Nb
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CB-7Cu
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砂浆磨蚀、钾肥生产时的磨、腐蚀。
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00Cr30Ni40Mo4Cu3
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Lewmet55
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125
°C高温发烟硫酸腐蚀。
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00Ni65Cu28
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Monel
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氢氟酸、硅氟酸、高温烧碱。
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00Ni65Mo28
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哈氏B
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全浓度盐酸
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塑料FEP
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F46
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各种酸、碱、盐、氧化剂等介质。
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UHMWPE
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80
°C以下含悬浮固体颗粒的酸、碱、盐、介质。
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一、不锈钢简介
通俗地说,不锈钢就是不容易生锈的钢,实际上一部分不锈钢,既有不锈性,又有耐酸性(耐蚀性)。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜(钝化膜)的形成。这种不锈性和耐蚀性是相对的。试验表明,钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中,其耐蚀性随钢中铬含水量的增加而提高,当铬含量达到一定的百分比时,钢的耐蚀性发生突变,即从易生锈到不易生锈,从不耐蚀到耐腐蚀。不锈钢的分类方法很多。按室温下的组织结构分类,有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢;按主要化学成分分类,基本上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统;按用途分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢等等,按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等;按功能特点分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢等等。由于不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点,所以在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的应用。 奥氏体不锈钢 在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化。如加入S,Ca,Se,Te等元素,则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外,如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能,在各行各业中获得了广泛的应用。 铁素体不锈钢 在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在11%~30%,具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍,有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素,这类钢具导热系数大,膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点,多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点,因而限制了它的应用。炉外精炼技术(AOD或VOD)的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低,因此使这类钢获得广泛应用。 奥氏体--铁素体双相不锈钢 是奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢。
马氏体不锈钢
通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢,通俗地说,是一类可硬化的不锈钢。典型牌号为Cr13型,如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度较高,不同回火温度具有不同强韧性组合,主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械。根据化学成分的差异,马氏体不锈钢可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类。根据组织和强化机理的不同,还可分为马氏体不锈钢、马氏体和半奥氏体(或半马氏体)沉淀硬化不锈钢以及马氏体时效不锈钢等。
代表钢号、化学成分、室温力学性能:
马氏体不锈钢的代表钢号为1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等,铁素体不锈钢的代表钢号为1Cr17、1Cr17Ti、 1Cr25等,奥氏体不锈钢的代表钢号为1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9(304)、00Cr18Ni9Ti(304L)、 0Cr17Ni12Mo2(316)、00Cr17Ni14Mo2(316L)、0Cr18Ni11Ti(321)、0Cr18Ni11Nb(347) 等,双相不锈钢的代表钢号为00Cr26Ni7Mo2Ti等。
为了清楚,将它们列表来说明见表1、表2、表3。
表1国内不锈钢标准钢号对照表
中国
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日本
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美国
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英国
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德国
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法国
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前苏联
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GB1220-92
GB3280-92
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JIS
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AISI
UNS
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BS970
BS1449
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DIN17440
DIN17224
|
NFA35-575
NFA35-576
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ГОСТ
5632
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|
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|
0Cr13
|
SUS410S
|
S410
|
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1Cr13
|
SUS410
|
410
|
410S21
|
X7Cr13
|
Z6C13
|
08X13
|
2Cr13
|
SUS420J1
|
420J1
|
420S29
|
X20Cr13
|
Z20C13
|
20x13
|
1Cr17
|
SUS430
|
430
|
|
|
|
|
7Cr17
|
SUS440A
|
440A
|
|
|
|
|
9Cr18
|
SUS440C
|
440C
|
|
X105CrMo17
|
Z100CD17
|
95X18
|
0Cr18Ni9
|
SUS304
|
304
|
304S15
|
X5CrNi189
|
Z6CN18.09
|
08X18H10
|
00Cr18Ni9
|
SUS304L
|
304L
|
304S12
|
X2CrNi189
|
Z2CN18.09
|
03X18H11
|
0Cr17Ni12Mo2
|
SUS316
|
316
|
316S16
|
X5CrNiMo1812
|
Z6CND17.12
|
|
00Cr17Ni14Mo2
|
SUS316L
|
316L
|
316S12
|
X2CrNiMo1812
|
Z2CND17.12
|
03X17H14M2
|
0Cr18Ni11Ti
|
SUS321
|
321
|
|
X10CrNiTi189
|
Z6CNT18.10
|
08X18H10T
|
0Cr18Ni11Nb
|
SUS347
|
347
|
347S17
|
X10CrNiNb189
|
Z6CNNb18.10
|
08X18H12F
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表2马氏体、铁素体、奥氏体、双相不锈钢的化学成分
钢号
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C
|
Si
|
Mn
|
Cr
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Ni
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Mo
|
Ti
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Nb
|
S
|
P
|
2Cr18Ni9
|
0.12-0.22
|
≤1.0
|
≤2.0
|
17-19
|
8-11
|
|
|
|
≤0.03
|
≤0.035
|
1Cr18Ni9(304)
|
≤0.015
|
≤1.0
|
≤2.0
|
17-19
|
8-10
|
|
|
|
≤0.03
|
≤0.035
|
0Cr18Ni9(304L)
|
≤0.08
|
≤1.0
|
≤2.0
|
17-19
|
8-11
|
|