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(bi)備(bei)條(tiao)件


  對不銹鋼部(bu)件或(huo)設備(bei)用材的(de)合(he)理選擇應必備(bei)下述條(tiao)件和學科知識。


①. 服役條件


   不銹(xiu)鋼(gang)部件(jian)或設備(bei)的(de)服(fu)役條件(jian)包括(kuo)腐蝕(shi)介質成分、溫度(du)、壓力(li)、受(shou)力(li)狀態(tai)、預期壽命等,是選擇(ze)適用不銹(xiu)鋼(gang)的(de)先決條件(jian)。充(chong)分了解部件(jian)的(de)使用條件(jian),是合理(li)選擇(ze)不銹(xiu)鋼(gang)必備(bei)的(de)首要條件(jian)。


②. 深入了(le)解(jie)不銹鋼(gang)性能和相(xiang)關數據(ju)


    應根據部件或設備(bei)的(de)(de)工作條件選擇不(bu)銹鋼(gang)(gang)材(cai)料,選材(cai)者應對各類(lei)不(bu)銹鋼(gang)(gang)性能(neng)、限制其(qi)使用(yong)的(de)(de)環境(jing)因素,是否易于購得等知(zhi)識有(you)(you)較全面的(de)(de)了(le)解,方能(neng)有(you)(you)針對性地進行選擇。


③. 工程(cheng)實踐經驗


  同類服役條件下,不(bu)銹鋼材(cai)料實際使用經驗是(shi)合理選材(cai)的重要依(yi)據,應特別予以重視。


④. 模擬試驗數(shu)據


   在(zai)許多腐蝕(shi)環境下,在(zai)沒有實際使(shi)用(yong)經(jing)驗的條件下,實驗室(shi)模擬(ni)試驗數(shu)據(ju)或現場(chang)掛片數(shu)據(ju)往往是合理(li)選用(yong)不銹鋼材料(liao)的關(guan)鍵數(shu)據(ju)。



2. 合理選擇不銹(xiu)鋼的(de)相關因素


  不銹(xiu)鋼的(de)(de)力學(xue)性(xing)(xing)能,耐蝕性(xing)(xing),物理性(xing)(xing)能和工藝性(xing)(xing)能等(deng)材(cai)料(liao)因(yin)素和材(cai)料(liao)的(de)(de)使用條件,包括溫(wen)度(du)、腐(fu)蝕介質成分、受力狀態、預期使用壽(shou)命等(deng)服役條件是制(zhi)約不銹(xiu)鋼選用時必(bi)須(xu)認(ren)真考慮的(de)(de)兩(liang)大(da)決定因(yin)素。


 ①. 與材(cai)料(liao)性能相關(guan)的(de)材(cai)料(liao)因素(su)


  不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的耐蝕性(xing)、力學性(xing)能(neng)、物理性(xing)能(neng)、工藝(yi)性(xing)能(neng)是(shi)材料的本質所決定的,是(shi)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的內在(zai)性(xing)能(neng),它們決定了一(yi)個材料的應用范(fan)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(yun)腐蝕(shi)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)(shi)結構材料,耐蝕(shi)(shi)性(xing)是(shi)決定是(shi)否選用的(de)重要(yao)指標,如果鋼的(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)不(bu)能(neng)(neng)滿足使用要(yao)求,其他性(xing)能(neng)(neng)無論如何優越,也不(bu)能(neng)(neng)予(yu)以(yi)考慮(lv)。


  在僅僅是均勻(yun)腐蝕的環(huan)境(jing)下,目前可以遵循的是耐蝕性的10級標準(zhun),見表3-1。


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 究竟選(xuan)(xuan)用哪種(zhong)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)等(deng)級(ji)的(de)牌號,要考(kao)慮設(she)(she)(she)備(bei)的(de)制造難易程度、維修是(shi)(shi)否方(fang)便(bian)、預期(qi)使用壽命、由(you)此設(she)(she)(she)備(bei)所生產(chan)(chan)的(de)產(chan)(chan)品質(zhi)量要求(雜質(zhi)、顏色(se)、純度)以及價格等(deng)諸多因素。通常,對(dui)(dui)使用過(guo)程中要求與環(huan)境介質(zhi)接觸的(de)部分(fen)具(ju)有光(guang)潔鏡面或(huo)尺寸精密的(de)儀表以及對(dui)(dui)腐蝕(shi)(shi)(shi)產(chan)(chan)物污染有嚴格限制的(de)設(she)(she)(she)備(bei)和(he)部件(jian)(jian),可選(xuan)(xuan)擇具(ju)有1~3級(ji)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)標準的(de)牌號;對(dui)(dui)要求密切配合(he),長(chang)期(qi)不漏和(he)使用壽命長(chang)的(de)使用條件(jian)(jian),可選(xuan)(xuan)用2~5級(ji)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)的(de)材(cai)(cai)料(liao);對(dui)(dui)于(yu)(yu)檢修方(fang)便(bian)易于(yu)(yu)更(geng)換的(de)設(she)(she)(she)備(bei)和(he)部件(jian)(jian)可選(xuan)(xuan)用具(ju)有4~7級(ji)的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)材(cai)(cai)料(liao)。對(dui)(dui)于(yu)(yu)年腐蝕(shi)(shi)(shi)率超過(guo)1mm的(de)材(cai)(cai)料(liao),除(chu)特(te)殊(shu)情況(kuang)外,應(ying)不予以選(xuan)(xuan)用。必(bi)須強調的(de)是(shi)(shi):在(zai)實際運行(xing)中,往往不是(shi)(shi)單一的(de)均勻(yun)腐蝕(shi)(shi)(shi),可能(neng)會存在(zai)應(ying)力腐蝕(shi)(shi)(shi)、點腐蝕(shi)(shi)(shi)、縫(feng)隙(xi)腐蝕(shi)(shi)(shi)和(he)腐蝕(shi)(shi)(shi)疲(pi)勞等(deng)腐蝕(shi)(shi)(shi)形式出現,在(zai)腐蝕(shi)(shi)(shi)介質(zhi)條件(jian)(jian)不能(neng)改變或(huo)無法加以控制的(de)條件(jian)(jian)下,在(zai)選(xuan)(xuan)擇材(cai)(cai)料(liao)時應(ying)一并考(kao)慮。


a. 力(li)學性能 


   力(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)包括強度(du)、硬度(du)、塑性(xing)(xing)、沖擊韌(ren)性(xing)(xing)、疲勞性(xing)(xing)能(neng)(neng)和(he)斷裂力(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。這些性(xing)(xing)能(neng)(neng)是作為結構(gou)材(cai)(cai)料(liao)選(xuan)擇時必須考慮的(de)(de)(de)(de)因素,也可以認為是合理(li)選(xuan)擇不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)基礎。不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)力(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)受測定(ding)條件(jian)的(de)(de)(de)(de)強烈影(ying)響,如溫(wen)度(du)、介(jie)質的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)程度(du)、中子輻照等都(dou)將使(shi)在(zai)常(chang)規條件(jian)下(xia)(xia)(xia)所得(de)到的(de)(de)(de)(de)數值顯著下(xia)(xia)(xia)降,因此在(zai)使(shi)用常(chang)規數據時應考慮性(xing)(xing)能(neng)(neng)指(zhi)標(biao)(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)變(bian)化。在(zai)特(te)定(ding)的(de)(de)(de)(de)使(shi)用條件(jian)下(xia)(xia)(xia),常(chang)常(chang)是某一力(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)指(zhi)標(biao)(biao)(biao)起主(zhu)導作用,如量具、刀具、醫療器械(xie)等,需優先考慮鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)硬度(du)。在(zai)交變(bian)載(zai)荷作用下(xia)(xia)(xia),鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)疲勞性(xing)(xing)能(neng)(neng)就(jiu)成為主(zhu)要選(xuan)材(cai)(cai)依據,在(zai)承受沖擊載(zai)荷或在(zai)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)使(shi)用,鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)(xing)和(he)脆性(xing)(xing)轉變(bian)溫(wen)度(du)是合理(li)選(xuan)擇材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)最關鍵指(zhi)標(biao)(biao)(biao)。


 b. 物理性能 


   鋼的(de)彈性模量(liang),熱(re)(re)膨(peng)(peng)脹系數(shu)、磁性、導熱(re)(re)系數(shu)等物理性能,在(zai)某些(xie)應用(yong)場合成為(wei)不可忽視的(de)選擇依據,如(ru)要求無(wu)磁性,僅限(xian)于(yu)(yu)奧氏(shi)體(ti)不銹鋼。對于(yu)(yu)制造容器、塔、槽等設備襯里的(de)不銹鋼,鋼的(de)熱(re)(re)膨(peng)(peng)脹系數(shu)就十(shi)分重要;對于(yu)(yu)制造熱(re)(re)交換器的(de)不銹鋼,熱(re)(re)膨(peng)(peng)脹系數(shu)和(he)導熱(re)(re)系數(shu)成為(wei)選擇的(de)重要條件,尤其(qi)是在(zai)與異種鋼焊接時(shi)其(qi)熱(re)(re)膨(peng)(peng)脹系數(shu)就更加重要。


 c. 工藝性能 


  鋼(gang)的可焊性,冷成(cheng)(cheng)形性能(neng)(neng)等是某(mou)些應(ying)用中(zhong)特別重要的工藝(yi)性能(neng)(neng)指標(biao)。例如,冷成(cheng)(cheng)形性能(neng)(neng)是深拉和脹(zhang)形成(cheng)(cheng)形作業的關鍵指標(biao),用此(ci)鐵(tie)素(su)體不(bu)(bu)銹鋼(gang)的n、r值、奧氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)的延伸(shen)率將(jiang)成(cheng)(cheng)為(wei)選擇適用不(bu)(bu)銹鋼(gang)的主要考慮因素(su)。深拉成(cheng)(cheng)形用薄板的生(sheng)產企業,為(wei)滿足這(zhe)種需(xu)要,應(ying)在鋼(gang)的成(cheng)(cheng)分控制、工藝(yi)調整等方面保證最終成(cheng)(cheng)品的冷成(cheng)(cheng)形性能(neng)(neng)。


②. 服役條件(jian)


 不銹(xiu)鋼設(she)備(bei)和(he)部件(jian)(jian)的(de)工(gong)作(zuo)條件(jian)(jian),包括環境溫度、腐蝕介質成分、受力狀態、對磁性(xing)的(de)限制、是否遭受中子輻照等服役條件(jian)(jian)構成了(le)合(he)理選擇不銹(xiu)鋼的(de)外在因素,所選用(yong)的(de)不銹(xiu)鋼必(bi)須與外界條件(jian)(jian)相(xiang)適應。