由于不銹鋼類型多,列入標準的牌號多,同時尚有大量廣泛使用的非標準牌號,這些牌號性能各異,因此恰如其分地選擇適用的不銹鋼牌號的難度很大。它涉及到材料學、腐蝕學以及工程學等多種學科的專門知識,除此以外,工程經驗是合理選用不銹鋼不可缺少的重要條件。


1. 必備條件


  對不(bu)銹鋼部件(jian)或設備用材的合理選擇(ze)應必備下(xia)述條件(jian)和學科知識。


①. 服役條件(jian)


   不銹鋼(gang)部件(jian)或設備(bei)的服役條(tiao)件(jian)包(bao)括腐蝕介質成(cheng)分、溫度(du)、壓(ya)力(li)(li)、受力(li)(li)狀(zhuang)態、預期壽命(ming)等,是(shi)選擇(ze)適用不銹鋼(gang)的先決(jue)條(tiao)件(jian)。充分了(le)解部件(jian)的使用條(tiao)件(jian),是(shi)合理選擇(ze)不銹鋼(gang)必備(bei)的首(shou)要條(tiao)件(jian)。


②. 深入了解不銹(xiu)鋼性能和相關數據


    應根據部件(jian)或(huo)設備的工作條件(jian)選擇(ze)不銹鋼材料,選材者應對各類不銹鋼性(xing)能(neng)(neng)、限制其使(shi)用的環境因素,是(shi)否(fou)易于(yu)購(gou)得等知識有較全面的了解,方能(neng)(neng)有針對性(xing)地進行(xing)選擇(ze)。


③. 工(gong)程(cheng)實踐經驗


  同類服役條件下,不銹鋼材(cai)料實際使用經驗是合理選材(cai)的重(zhong)要(yao)依據(ju),應特別予以重(zhong)視。


④. 模擬試驗數據


   在(zai)(zai)許多腐(fu)蝕環境(jing)下,在(zai)(zai)沒(mei)有實際使用經驗(yan)的條件下,實驗(yan)室模擬(ni)試驗(yan)數(shu)據(ju)或(huo)現場掛片數(shu)據(ju)往往是合理選用不銹鋼(gang)材料的關鍵數(shu)據(ju)。



2. 合理選(xuan)擇不銹鋼的相關因(yin)素(su)


  不銹鋼的力學性(xing)能(neng),耐(nai)蝕性(xing),物(wu)理性(xing)能(neng)和工藝(yi)性(xing)能(neng)等材料(liao)因素(su)和材料(liao)的使用條件,包括(kuo)溫度、腐蝕介質成分(fen)、受力狀(zhuang)態、預期使用壽命等服役條件是(shi)制約(yue)不銹鋼選(xuan)用時必須認真考慮的兩大決定因素(su)。


 ①. 與材(cai)料(liao)性(xing)能相關的材(cai)料(liao)因(yin)素


  不銹(xiu)鋼的耐蝕性(xing)、力學性(xing)能(neng)、物(wu)理性(xing)能(neng)、工藝性(xing)能(neng)是(shi)材料(liao)的本(ben)質(zhi)所(suo)決(jue)定的,是(shi)不銹(xiu)鋼的內在(zai)性(xing)能(neng),它們決(jue)定了一(yi)個材料(liao)的應用范圍。


  耐蝕性: 耐蝕性包括不銹性和在酸、堿、鹽等腐蝕介質中的耐均勻腐蝕和耐局部腐蝕性能以及在高溫下耐氧化、抗硫化、氯化和氟化的性能。


  作為耐蝕(shi)結(jie)構材料,耐蝕(shi)性(xing)是決(jue)定是否選用(yong)的(de)重要(yao)指標(biao),如果(guo)鋼的(de)耐蝕(shi)性(xing)不能(neng)滿(man)足使用(yong)要(yao)求,其他(ta)性(xing)能(neng)無論如何優越(yue),也(ye)不能(neng)予以考慮。


  在僅僅是均勻腐蝕(shi)的(de)(de)環境下,目前可以遵循的(de)(de)是耐蝕(shi)性的(de)(de)10級標準,見表3-1。


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 究竟(jing)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)哪種耐(nai)蝕(shi)(shi)等(deng)級的(de)(de)牌號,要考慮設備的(de)(de)制造難易(yi)程度、維修是否方便(bian)、預期使(shi)用(yong)(yong)壽命、由此設備所生(sheng)產(chan)的(de)(de)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)要求(雜質(zhi)、顏色、純度)以及(ji)價(jia)格等(deng)諸多因素。通常(chang),對使(shi)用(yong)(yong)過程中要求與環境介(jie)質(zhi)接觸的(de)(de)部分具有光(guang)潔鏡面(mian)或尺寸精(jing)密的(de)(de)儀表以及(ji)對腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)物污(wu)染(ran)有嚴格限(xian)制的(de)(de)設備和部件(jian),可(ke)(ke)選(xuan)(xuan)擇具有1~3級耐(nai)蝕(shi)(shi)標準的(de)(de)牌號;對要求密切配合,長(chang)期不(bu)(bu)漏和使(shi)用(yong)(yong)壽命長(chang)的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)條(tiao)(tiao)件(jian),可(ke)(ke)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)2~5級耐(nai)蝕(shi)(shi)性的(de)(de)材(cai)料(liao);對于(yu)檢(jian)修方便(bian)易(yi)于(yu)更換的(de)(de)設備和部件(jian)可(ke)(ke)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)具有4~7級的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)材(cai)料(liao)。對于(yu)年腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)率超過1mm的(de)(de)材(cai)料(liao),除特殊情況外,應不(bu)(bu)予以選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)。必須強調的(de)(de)是:在(zai)實際(ji)運行中,往往不(bu)(bu)是單一的(de)(de)均勻腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),可(ke)(ke)能(neng)會存在(zai)應力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)、點(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)、縫隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)和腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)疲勞等(deng)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)形式出現(xian),在(zai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)質(zhi)條(tiao)(tiao)件(jian)不(bu)(bu)能(neng)改變或無法加以控制的(de)(de)條(tiao)(tiao)件(jian)下,在(zai)選(xuan)(xuan)擇材(cai)料(liao)時應一并考慮。


a. 力學性(xing)能(neng) 


   力(li)學性(xing)能(neng)(neng)(neng)包(bao)括強度(du)(du)、硬度(du)(du)、塑性(xing)、沖擊韌(ren)性(xing)、疲(pi)勞性(xing)能(neng)(neng)(neng)和斷裂(lie)力(li)學性(xing)能(neng)(neng)(neng)。這些性(xing)能(neng)(neng)(neng)是(shi)作(zuo)為結構(gou)材料選擇(ze)(ze)時(shi)必須考慮(lv)的(de)(de)(de)(de)因素,也可(ke)以認(ren)為是(shi)合(he)(he)理(li)選擇(ze)(ze)不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎。不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)力(li)學性(xing)能(neng)(neng)(neng)受測定條(tiao)件(jian)的(de)(de)(de)(de)強烈(lie)影響(xiang),如(ru)溫度(du)(du)、介(jie)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)腐蝕程度(du)(du)、中子(zi)輻照等都將使(shi)在(zai)(zai)(zai)常(chang)規條(tiao)件(jian)下(xia)(xia)所得到的(de)(de)(de)(de)數(shu)值顯著下(xia)(xia)降,因此在(zai)(zai)(zai)使(shi)用(yong)(yong)(yong)常(chang)規數(shu)據時(shi)應考慮(lv)性(xing)能(neng)(neng)(neng)指標(biao)的(de)(de)(de)(de)變化。在(zai)(zai)(zai)特定的(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)條(tiao)件(jian)下(xia)(xia),常(chang)常(chang)是(shi)某一力(li)學性(xing)能(neng)(neng)(neng)指標(biao)起(qi)主導作(zuo)用(yong)(yong)(yong),如(ru)量具、刀具、醫療器械等,需優先考慮(lv)鋼的(de)(de)(de)(de)硬度(du)(du)。在(zai)(zai)(zai)交變載荷作(zuo)用(yong)(yong)(yong)下(xia)(xia),鋼的(de)(de)(de)(de)疲(pi)勞性(xing)能(neng)(neng)(neng)就成為主要選材依據,在(zai)(zai)(zai)承(cheng)受沖擊載荷或在(zai)(zai)(zai)低溫下(xia)(xia)使(shi)用(yong)(yong)(yong),鋼的(de)(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)和脆(cui)性(xing)轉變溫度(du)(du)是(shi)合(he)(he)理(li)選擇(ze)(ze)材料的(de)(de)(de)(de)最關(guan)鍵指標(biao)。


 b. 物理性(xing)能 


   鋼的彈性(xing)(xing)模量(liang),熱膨(peng)脹(zhang)(zhang)系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)、磁(ci)性(xing)(xing)、導熱系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)等(deng)物理性(xing)(xing)能,在某些應用場(chang)合成為不(bu)(bu)可(ke)忽視(shi)的選擇依據(ju),如要求無磁(ci)性(xing)(xing),僅限于奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼。對于制造容器、塔、槽等(deng)設備襯里的不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼,鋼的熱膨(peng)脹(zhang)(zhang)系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)就(jiu)十分(fen)重(zhong)要;對于制造熱交換器的不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼,熱膨(peng)脹(zhang)(zhang)系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)和導熱系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)成為選擇的重(zhong)要條件,尤其是在與異種鋼焊接時其熱膨(peng)脹(zhang)(zhang)系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)就(jiu)更加重(zhong)要。


 c. 工(gong)藝性能 


  鋼(gang)的(de)(de)(de)可焊性,冷(leng)成形(xing)(xing)性能(neng)等是某(mou)些應用(yong)(yong)中特別重要的(de)(de)(de)工藝性能(neng)指標(biao)。例如(ru),冷(leng)成形(xing)(xing)性能(neng)是深(shen)拉和脹形(xing)(xing)成形(xing)(xing)作業的(de)(de)(de)關(guan)鍵指標(biao),用(yong)(yong)此鐵素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)n、r值、奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)延伸率(lv)將成為選(xuan)擇適用(yong)(yong)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)主要考慮因(yin)素(su)。深(shen)拉成形(xing)(xing)用(yong)(yong)薄(bo)板的(de)(de)(de)生(sheng)產企業,為滿足這種需要,應在鋼(gang)的(de)(de)(de)成分控制、工藝調整等方面保證最終成品的(de)(de)(de)冷(leng)成形(xing)(xing)性能(neng)。


②. 服役條件


 不(bu)銹(xiu)鋼設備和部件的(de)工作條(tiao)件,包括環境(jing)溫度、腐蝕介質成分、受(shou)力狀態、對磁性的(de)限制、是否遭受(shou)中子輻照等服役(yi)條(tiao)件構成了合理選擇不(bu)銹(xiu)鋼的(de)外(wai)在因素,所選用的(de)不(bu)銹(xiu)鋼必須與外(wai)界(jie)條(tiao)件相適應。