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        關于不銹鋼及其鏡面拋光加工

        不銹鋼(Stainless Steel)是不銹耐酸鋼的簡稱,耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質或具有不銹性的鋼種稱為不銹鋼;而將耐化學腐蝕介質(酸、堿、鹽等化學浸蝕)腐蝕的鋼種稱為耐酸鋼。
          
        不銹鋼指耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質和酸、堿、鹽等化學浸蝕性介質腐蝕的鋼,又稱不銹耐酸鋼。實際應用中,常將耐弱腐蝕介質腐蝕的鋼稱為不銹鋼,而將耐化學介質腐蝕的鋼稱為耐酸鋼。由于兩者在化學成分上的差異,前者不一定耐化學介質腐蝕,而后者則一般均具有不銹性。不銹鋼的耐蝕性取決于鋼中所含的合金元素。
         
         
         
        通常按金相組織分為:
         
        通常,按照金相組織,把普通的不銹鋼分為三類:奧氏體型不銹鋼、鐵素體型不銹鋼、馬氏體型不銹鋼。在這三類基本金相組織基礎上,為了特定需求與目的,又衍生出了雙相鋼、沉淀硬化型不銹鋼和含鐵量低于50%的高合金鋼。
         
         
        1、奧氏體型不銹鋼。
         
        基體以面心立方晶體結構的奧氏體組織(CY相)為主,無磁性,主要通過冷加工使其強化(并可能導致一定的磁性)的不銹鋼。美國鋼鐵協會以200和300系列的數字標示,如304。
         
        2、鐵素體型不銹鋼。
         
        基體以體心立方晶體結構的鐵素體組織((a相)為主,有磁性,一般不能通過熱處理硬化,但冷加工可使其輕微強化的不銹鋼。美國鋼鐵協會以430和446為標示。
         
        3、馬氏體型不銹鋼。
         
        基體為馬氏體組織(體心立方或立方),有磁性,通過熱處理可調整其力學性能的不銹鋼。美國鋼鐵協會以410, 420以及440數字標示。馬氏體在高溫下具有奧氏體組織,當以適當的速度冷卻至室溫時,奧氏體組織能夠轉變為馬氏體(即淬硬)。
         
        4、奧氏體一鐵素體(雙相)型不銹鋼。
         
        基體兼有奧氏體和鐵素體兩相組織,其中較少相基體的含量一般大于15%,有磁性,可通過冷加工使其強化的不銹鋼,329是典型的雙相不銹鋼。與奧氏體不銹鋼相比,雙相鋼強度高,耐晶間腐蝕和耐氯化物應力腐蝕及點腐蝕能力均有明顯提高。
         
        5、沉淀硬化型不銹鋼。
         
        基體為奧氏體或馬氏體組織,并能通過沉淀硬化處理使其硬化的不銹鋼。美國鋼鐵協會以600系列的數字標示,如630,即17-4PH。
         
         
        一般來說,除合金外,奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性是比較優異的,在腐蝕性較低的環境中,可以采用鐵素體不銹鋼,在輕度腐蝕性環境中,若要求材料具有高強度或高硬度,可以采用馬氏體不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼。

        常用不銹鋼牌號及性能
          
        1、304不銹鋼。是應用量較大、使用范圍最廣的奧氏體不銹鋼之一,適用于制造深沖成型部件和輸酸管道、容器、結構件、各類儀表本體等,也可以制造無磁、低溫設備和部件。
         
        2、304L不銹鋼。為解決因Cr23C6析出致使304不銹鋼在一些條件下存在嚴重的晶間腐蝕傾向而發展的超低碳奧氏體不銹鋼,其敏化態耐晶間腐蝕能力顯著優于304不銹鋼。除強度稍低外,其它性能同321不銹鋼,主要用于需焊接后又不能進行固溶處理的耐蝕設備和部件,可用于制造各類儀表本體等。
         
        3、304H不銹鋼。304不銹鋼的內部分支,碳質量分數在0.04%—0.10%,高溫性能優于304不銹鋼。
         
        4、316不銹鋼。在10Cr18Ni12鋼基礎上加人鉬,使鋼具有良好的耐還原性介質和耐點腐蝕能力。在海水和其他各種介質中,耐腐蝕性優于304不銹鋼,主要用于耐點蝕材料。
         
        5、316L不銹鋼。超低碳鋼,具有良好的耐敏化態晶間腐蝕的性能,適用于制造厚截面尺寸的焊接部件和設備,如石油化工設備中的耐蝕材料。
         
        6、 316H不銹鋼。316不銹鋼的內部分支,碳質量分數在0.04%—0.10%,高溫性能優于316不銹鋼。
         
        7、317不銹鋼。耐點蝕和抗蠕變能力優于316L不銹鋼,用于制造石化及耐有機酸腐蝕的設備。
         
        8、321不銹鋼。鈦穩定化的奧氏體不銹鋼,添加鈦提高耐晶間腐蝕性能,并具有良好的高溫力學性能,可用超低碳奧氏體不銹鋼代替。除高溫或抗氫腐蝕等專用場合外,一般情況不推薦使用。
         
        9、347不銹鋼。鈮穩定化的奧氏體不銹鋼,添加鈮提高耐晶間腐蝕性能,在酸、堿、鹽等腐蝕介質中的耐蝕性同321不銹鋼,焊接性能良好,即可作耐蝕材料又可作耐熱鋼使用,主要用于火電、石化領域,如制作容器、管道、熱交換器、軸類、工業爐中的爐管以及爐管溫度計等。
         
        10、904L不銹鋼。超級完全奧氏體不銹鋼,是芬蘭奧托昆普(OUTOKUMPU)公司發明的一種超級奧氏體不銹鋼,其鎳質量分數為24%一26%,碳質量分數小于0.02%,耐腐蝕性極好,在非氧化性酸如硫酸、醋酸、甲酸、磷酸中具有很好的耐蝕性,同時具有良好的抗縫隙腐蝕及抗應力腐蝕性能。適用于70℃以下各種濃度硫酸,在常壓下耐任何濃度、任何溫度的醋酸及甲酸與醋酸的混酸中耐腐蝕性也很好。原有標準ASMESB-625將其歸人鎳基合金,新標準將其歸為不銹鋼。中國只有近似牌號015Cr19Ni26Mo5Cu2鋼,少數歐洲儀表廠商的關鍵材質采用904L不銹鋼,例如E+ H的質量流量計的測量管就是采用904L不銹鋼,勞力士手表的表殼也采用904L不銹鋼。
         
        11、440C不銹鋼。馬氏體不銹鋼、在可淬硬性不銹鋼、不銹鋼中硬度最高,硬度為HRC57。主要用于制作噴嘴,軸承,閥門的閥芯、閥座、套筒、閥桿等。
         
        12、17-4PH不銹鋼。馬氏體沉淀硬化不銹鋼,硬度為HRC44,具有高強度、硬度和抗腐蝕性,不能用于高于300℃的溫度。對大氣及稀釋酸或鹽都具有良好的抗腐蝕能力,它的抗腐蝕能力與304不銹鋼和430不銹鋼一樣,用于制造海上平臺,渦輪機葉片,閥門的閥芯、閥座、套筒、閥桿等。

        不銹鋼鏡面拋光加工是金屬加工中常見的工藝需求。

        不銹鋼鏡面拋光根據拋光方式,常見有機械拋光,化學拋光和電化學拋光三種形式;

        目前比較常用的鏡面拋光設備主要是以將不銹鋼板或其他類型的金屬板通過可調壓力的磨盤逆時針轉動,修正輪帶動工件自轉,重力加壓的方式對工件施壓,加上相匹配的研磨乳化液(主要有金屬氧化物,無機強酸,有機潤滑劑和弱堿性清洗劑相融合),工件與研磨盤作相對運轉磨擦,來達到研磨拋光目的。鏡面拋光機可分為磨削,磨光和修磨三個步驟;其所匹配的磨料,研磨工料和研磨液也根據其不同的工段而有所不同。

        各種材質和厚度的不銹鋼板材都可加工成為不同程度的鏡面效果;由于母材存在宏觀不平度(其表面粗糙程度Ra值一般都da,要先通過磨削的方式先將其表面粗糙度研磨至一定的數值(Ra ≤ 0.8μm),然后通過磨光和修磨的方式進行研磨直至“鏡面”。

        不銹鋼的表面狀態有很多種,一般作為鏡面研磨母料的表面主要有2B,2BB,2D,BA,No.1等,其適合鏡面研磨的材質主要有SUS304,304J1, 316L,201,202,430,441等奧氏體,鐵素體不銹鋼,其最終鏡面的效果也因其母材所用材質和表面所決定;一般來說300系列的不銹鋼的研磨效果略好于其他系列材質,BA表面研磨效果最好,2B次之,No.1最差。

        此外,拋光乳化液,拋光機與拋光乳化液循環系統接觸,再加上有各類酸性和堿性物質的腐蝕,要求拋光乳化液和拋光機都要有很好的抗腐蝕能力。此外,由于拋光機高速旋轉和金屬板材摩擦造成大量的熱量(尤其是奧氏體不銹鋼的導熱性能很差);由于研磨做功會在同一片區域產生大量熱量,會造成金屬表面應力的改變,從而影響金屬物理狀態的微變,最終導致金屬的平整度,所以要求拋光設備和拋光環境都要有良好的散熱條件。

        豪克能加工設備作為不銹鋼拋光的新工藝,在很多種類的不銹鋼零部件加工方面具有*特的優勢?商娲鷤鹘y的磨床、滾壓、鏜滾、珩磨、拋光機、砂帶機等其它金屬表面光整加工設備及工藝;使金屬工件高光潔度加工變得易如反掌。而且豪克能不僅僅可以拋光不銹鋼,還可以帶來很多附加的好處:可使被加工工件表面光潔度提高3級以上(粗糙度Ra值輕松達到0.2以下);且工件的表面顯微硬度提高20%以上;并大大提高了工件的表面耐磨性和耐腐蝕性。

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