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不锈钢护栏材料的发展

不锈钢护栏材料的发展

  制作不锈钢护栏的不锈钢经过近百年的研制和开发已形成一个有 300 多个牌号的系列化的钢种im体育平台稳定版app。特殊钢体系中不锈钢性能独特im体育平台稳定版app,应用范围广im体育平台稳定版app,起其它特殊钢无法代替的作用 , 不锈钢是 20 世纪重要发明之一im体育平台稳定版appim体育平台稳定版app。而不锈钢几乎可以涵盖其它任何一类特殊钢im体育平台稳定版appim体育平台稳定版appim体育平台稳定版app。投放市场以来很受欢迎,抗菌不锈钢具有不锈钢优点和良好的抗菌性能im体育平台稳定版appim体育平台稳定版app。厨房设备im体育平台稳定版app、食品工业的工作台及器皿im体育平台稳定版app、医疗器械im体育平台稳定版appim体育平台稳定版app、日常生活中的餐具及挂毛巾支架im体育平台稳定版app,冷藏柜的托架等领域全面推广使用im体育平台稳定版app,公共场所的一些设施如公交汽车的扶手im体育平台稳定版app、楼梯扶手im体育平台稳定版app、电话亭、不锈钢护栏等为杜绝交叉感染也应试用抗菌不锈钢im体育平台稳定版appim体育平台稳定版app。尽管 1984 年公布国家规范 GB1220-84 不锈钢棒》时,国内不锈钢的生产与应用相对滞后im体育平台稳定版app。将 1Cr18Ni9Ti 列为不推荐使用牌号im体育平台稳定版app,但 1Cr18Ni9Ti 主导地位并没有变化im体育平台稳定版appim体育平台稳定版app。直到 1995 年,随着国民经济的发展im体育平台稳定版app,特别是合资企业的介入im体育平台稳定版app,国内市场与国际市场逐步接轨im体育平台稳定版appim体育平台稳定版appim体育平台稳定版app,短短 5 6 年时间im体育平台稳定版app,国奥氏体不锈钢已完成从含钛稳定化钢向低碳和超低碳钢的过渡im体育平台稳定版appim体育平台稳定版app。目前除少数激进产业仍使用 1Cr18Ni9Ti 外im体育平台稳定版appim体育平台稳定版appim体育平台稳定版app, 304 0Cr19Ni9 316 0Cr17Ni12Mo 已成为不锈钢的主导牌号。发展含氮不锈钢 2 以氮代碳im体育平台稳定版app。如增加奥氏体稳定性im体育平台稳定版appim体育平台稳定版appim体育平台稳定版app,奥氏体不锈钢中氮和碳有许多共同特性im体育平台稳定版appim体育平台稳定版app。能有效提高钢的冷加工强度等im体育平台稳定版app。提高碳含量会降低不锈钢的抗晶间腐蚀性能im体育平台稳定版app,氮与铬的亲和力要比碳与铬的亲和力小im体育平台稳定版app,奥氏体钢很少见到 Cr2N 析出im体育平台稳定版app。因此im体育平台稳定版app,加适量的氮能在提高钢的强度和抗氧化性能的同时im体育平台稳定版appim体育平台稳定版app,不降低不锈钢的抗晶间腐蚀性能im体育平台稳定版app。以氮代碳,开发含氮不锈钢已成为热门话题。

加入镍和碳能减少其溶解度。大气冶炼条件下,氮在钢中的溶解度有限( <0.15% 加入铬和锰能提高其溶解度。氮通常以 Cr-N Mn-N 合金形式加入钢中,但回收率很难准确控制im体育平台稳定版app,一般认为氮含量超过 0.2% 对冶炼操作极为有利im体育平台稳定版app。氩 - 氧精炼im体育平台稳定版appim体育平台稳定版app,加压电渣熔炼,平衡压力浇铸等技术的发展和应用im体育平台稳定版app,使准确控制钢中氮含量im体育平台稳定版app,用氮来控制钢中的组织成为现实。近期研究效果标明im体育平台稳定版app,适当调整不锈钢成分im体育平台稳定版appim体育平台稳定版app,特别是铬与锰的配比im体育平台稳定版app,能将钢中的氮含量稳定在 0.4% 左右im体育平台稳定版appim体育平台稳定版app,近年来im体育平台稳定版app,美国和日本标准( ASTM A580 JIS G4309 先后增加了 304N 0Cr19Ni9N 316N 0Cr17Ni12Mo2N XM-19 0Cr22Ni12Mn5Mo2N XM-31 1Cr18Mn15N XM-10 0Cr20Ni7Mn9N XM-11 00Cr20Ni7Mn9N XM-28 1Cr18Ni2Mn12N XM-29 0Cr18Ni3Mn13N S28200 1Cr18Mn18MoCuN 9 个含氮牌号。

 1. 开发和推广 200 系列不锈钢

德国人首先研制出以锰一氮代替局部镍的不锈钢im体育平台稳定版appim体育平台稳定版app。 20 世纪 50 年代美国人因为同样理由im体育平台稳定版app,二战期间镍供应严重缺乏。经深入研究,将锰一氮代镍钢定型im体育平台稳定版appim体育平台稳定版appim体育平台稳定版app,开发了高锰系列奥氏体不锈钢,即 200 系列不锈钢im体育平台稳定版app。

铬资源也不丰富im体育平台稳定版appim体育平台稳定版appim体育平台稳定版app,国镍资源匮乏im体育平台稳定版appim体育平台稳定版appim体育平台稳定版app。以锰 - 氮代镍,开发和推广 200 系列不锈钢不只可以降低不锈钢本钱,还有深远的战略意义im体育平台稳定版appim体育平台稳定版app。印度在 200 系列不锈钢推广应用方面走在世界的前列im体育平台稳定版app,目前全世界 200 系列钢 70% 以上是印度生产的值得我借鉴im体育平台稳定版appim体育平台稳定版app。

资料利息显著降低。但降低镍后im体育平台稳定版app,200 Cr-Mn-Ni 系列不锈钢罕见牌号的化学成分如表 1 200 系列钢以锰 - 氮代镍im体育平台稳定版app。为坚持奥氏体组织必需有足够高的锰im体育平台稳定版app、碳和氮来增加镍当量im体育平台稳定版app,因此造成 200 系列钢具有以下特性: 固溶处理后的抗拉强度偏高im体育平台稳定版app,一般为 800 1100Mpa 而且无法将抗拉强度降下来im体育平台稳定版app。 冷加工硬化率急剧上升im体育平台稳定版appim体育平台稳定版appim体育平台稳定版app,冷加工强化系数 K>15 加工难度大im体育平台稳定版app,过程利息增加im体育平台稳定版appim体育平台稳定版app。 200 系列钢具有优良的耐磨性能。 200 系列钢弯曲成形im体育平台稳定版appim体育平台稳定版app、冷镦和冲压性能较差。 传统的 200 系列钢im体育平台稳定版appim体育平台稳定版appim体育平台稳定版app,对晶间腐蚀很敏感im体育平台稳定版appim体育平台稳定版appim体育平台稳定版app,而且加稳定化元素也无法改变其敏感性。 部分钢(如 205 2Cr15Mn15Ni2N 等)由于其稳定奥氏体元素含量相对比 304 高im体育平台稳定版appim体育平台稳定版app,抗磁性能优于 304 鉴于上述特性, 201 202 205 等钢丝主要用于制作弹簧im体育平台稳定版app、筛网和精密轴等。
2.奥氏钢的演变

每年消耗的不锈钢中约有 70% 奥氏体不锈钢im体育平台稳定版appim体育平台稳定版app,发达国家im体育平台稳定版app。尽管我国消费水平不高im体育平台稳定版app,奥氏体不锈钢的消耗量也达到总消耗量的 65% 左右im体育平台稳定版app。所以看不锈钢牌号发展动向首先要看奥氏体不锈钢的动向im体育平台稳定版app。

限于当时的冶金设备水平im体育平台稳定版appim体育平台稳定版app,早期的研究者已发现碳是造成奥氏体不锈钢晶界腐蚀损坏的主要原因。很难将碳控制到 0.03% 以下im体育平台稳定版appim体育平台稳定版app,最终想出了钢中加入 Ti Nb 使其优先与碳反应,生成 TiC NbC 将碳固定住的方法im体育平台稳定版app,防止碳在晶界析出生成 Cr23C6 造成晶间腐蚀。由于 Nb 利息很高im体育平台稳定版app,直到七十年代中期im体育平台稳定版app,含 Ti 稳定化钢 1Cr18Ni9Ti 仍在不锈钢中占主导地位im体育平台稳定版app。

连铸坯外表质量很难过关im体育平台稳定版app。采用模铸im体育平台稳定版app,1Cr18Ni9Ti 钢水粘稠。钢锭外表质量不好im体育平台稳定版app,必需进行剥皮修磨im体育平台稳定版app,成材率很低im体育平台稳定版app。废品钢材含有 TiN 夹杂im体育平台稳定版appim体育平台稳定版app,纯真度低im体育平台稳定版app,外表抛光性能差im体育平台稳定版app,拉细丝断头多im体育平台稳定版app。 20 世纪 60 年代末期,不锈钢冶炼技术取得了突破性进展,广泛采用 AOD VOD 法炼钢im体育平台稳定版app,降低不锈钢中的碳不再歉鑫侍饬恕 E 盏裙ひ捣 蚁群罂 艘幌盗械吞己统 吞几郑 i 稳定化钢逐步被低碳和超低碳钢所取代。七十年代,美、日等国已将 1Cr18Ni9Ti 从规范中淘汰im体育平台稳定版app,尽管保存了 0Cr19Ni11Ti 321 但其产量仅占总量的 0.7 1.5% 顺利地完成了从含钛稳定化钢向低碳和超低碳钢的过渡im体育平台稳定版app。

改善钢的冷加工和冷顶锻性能im体育平台稳定版app,为提高 200 系列钢在各种介质中的耐蚀性能im体育平台稳定版app。达到用 200 系列钢代替 304 目标im体育平台稳定版app,近年来主要从以下几方面着手开发新牌号。 以氮代替碳im体育平台稳定版appim体育平台稳定版app,稳定奥氏体im体育平台稳定版appim体育平台稳定版appim体育平台稳定版app、提高强度同时提高耐蚀性能im体育平台稳定版appim体育平台稳定版appim体育平台稳定版app,如 204 211 216 适量添加 Mo Nb 等元素,改善钢的抗点蚀im体育平台稳定版app、晶间腐蚀和抗应力腐蚀性能im体育平台稳定版app,如 216 223 加铜降低钢的冷加工硬化率,改善冷顶锻和冷成形性能,如 204Cu 211 223 美国冶金学家im体育平台稳定版app、 ASTM 会员约翰 o 迈杰im体育平台稳定版appim体育平台稳定版appim体育平台稳定版app,用 204Cu 代替 304 研究效果尤其令人鼓舞。

发现随 Cu 含量增加钢的屈服强度和抗拉强度稳步下降im体育平台稳定版appim体育平台稳定版app,迈杰在改型 201 C=0.03% Mo=0.2% 钢基础上分别添加 1% 2% 3% 铜im体育平台稳定版app。如表 2

但其冷加工硬化率显著降低。从图 2 可以看出,204Cu 由于含 3%Cu 软化处置后的抗拉强度已与 304 接近im体育平台稳定版appim体育平台稳定版appim体育平台稳定版app。冷拉减面率 45% 时, 204Cu 冷加工硬化趋势基本与 304 304FQ 304M 相近,减面率 >45% 时, 204Cu 冷加工硬化率明显低于 304 304 204Cu 和改型 201 钢丝 ф 3.5mm 同样条件下进行冷顶锻试验试。

 

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