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(bu)銹鋼(gang)不可缺少的重要條件。


1. 必備條件


  對不(bu)銹(xiu)鋼部件(jian)或(huo)設備(bei)用(yong)材(cai)的(de)合理選(xuan)擇(ze)應必備(bei)下(xia)述條件(jian)和學(xue)科知識。


①. 服役(yi)條件


   不(bu)銹(xiu)鋼(gang)部件(jian)或設備的(de)(de)服役條(tiao)件(jian)包括(kuo)腐(fu)蝕介質成(cheng)分、溫(wen)度、壓力(li)、受力(li)狀態、預期壽命等,是選(xuan)(xuan)擇適(shi)用不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)先決條(tiao)件(jian)。充分了解部件(jian)的(de)(de)使(shi)用條(tiao)件(jian),是合理選(xuan)(xuan)擇不(bu)銹(xiu)鋼(gang)必(bi)備的(de)(de)首要條(tiao)件(jian)。


②. 深入了解(jie)不(bu)銹鋼性能和相關數據


    應根據(ju)部件或設備的工作條件選(xuan)(xuan)擇不(bu)銹鋼材料,選(xuan)(xuan)材者應對各類不(bu)銹鋼性(xing)能、限制其使用的環境因素,是否易于購得等知識有較全面(mian)的了解,方(fang)能有針對性(xing)地進行選(xuan)(xuan)擇。


③. 工(gong)程實踐經驗


  同(tong)類服役條件下,不銹鋼(gang)材(cai)料實際(ji)使(shi)用經(jing)驗(yan)是合理(li)選材(cai)的重要依據,應特(te)別(bie)予以重視。


④. 模擬試驗(yan)數據


   在許多腐蝕環境下,在沒有(you)實(shi)際使用(yong)經驗的(de)條件下,實(shi)驗室模擬(ni)試驗數據(ju)或現場掛(gua)片(pian)數據(ju)往(wang)往(wang)是合理選用(yong)不銹鋼材料的(de)關(guan)鍵數據(ju)。



2. 合理選(xuan)擇不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的相關因(yin)素


  不(bu)銹鋼的(de)力學性(xing)能,耐蝕(shi)(shi)性(xing),物理性(xing)能和工藝性(xing)能等(deng)材(cai)料(liao)因素(su)和材(cai)料(liao)的(de)使(shi)用條(tiao)件(jian),包(bao)括溫度、腐蝕(shi)(shi)介質成(cheng)分、受力狀態、預期使(shi)用壽(shou)命等(deng)服役條(tiao)件(jian)是制約(yue)不(bu)銹鋼選用時必須(xu)認真(zhen)考慮的(de)兩(liang)大決定因素(su)。


 ①. 與材料性能相(xiang)關的材料因素


  不銹鋼的耐蝕(shi)性、力學性能(neng)(neng)、物理性能(neng)(neng)、工藝性能(neng)(neng)是材料(liao)(liao)的本質所決(jue)定的,是不銹鋼的內在性能(neng)(neng),它們(men)決(jue)定了一個材料(liao)(liao)的應用范(fan)圍(wei)。


  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(fu)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(nai)蝕(shi)結(jie)構材料,耐(nai)蝕(shi)性是(shi)決定(ding)是(shi)否選用的(de)重要指標,如(ru)果(guo)鋼的(de)耐(nai)蝕(shi)性不能滿(man)足使用要求(qiu),其他性能無論(lun)如(ru)何優越,也不能予以考(kao)慮(lv)。


  在僅(jin)僅(jin)是均勻腐蝕的環(huan)境下,目前可(ke)以遵(zun)循的是耐(nai)蝕性的10級標準(zhun),見(jian)表(biao)3-1。


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 究竟選(xuan)用(yong)(yong)哪種耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)等(deng)(deng)級的(de)(de)牌號,要(yao)考慮設(she)備(bei)(bei)的(de)(de)制(zhi)造(zao)難易(yi)程度(du)、維修是(shi)(shi)否(fou)方便、預期使用(yong)(yong)壽命(ming)、由(you)此設(she)備(bei)(bei)所生產的(de)(de)產品質量要(yao)求(qiu)(雜(za)質、顏(yan)色、純度(du))以及價格等(deng)(deng)諸多因素。通(tong)常,對(dui)使用(yong)(yong)過程中(zhong)要(yao)求(qiu)與環境介質接觸的(de)(de)部(bu)分具有(you)(you)光潔(jie)鏡面或尺寸精密的(de)(de)儀表以及對(dui)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產物(wu)污染有(you)(you)嚴(yan)格限制(zhi)的(de)(de)設(she)備(bei)(bei)和部(bu)件,可選(xuan)擇(ze)具有(you)(you)1~3級耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)標準的(de)(de)牌號;對(dui)要(yao)求(qiu)密切配(pei)合,長(chang)期不漏(lou)和使用(yong)(yong)壽命(ming)長(chang)的(de)(de)使用(yong)(yong)條(tiao)件,可選(xuan)用(yong)(yong)2~5級耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性的(de)(de)材(cai)料;對(dui)于(yu)(yu)檢修方便易(yi)于(yu)(yu)更換的(de)(de)設(she)備(bei)(bei)和部(bu)件可選(xuan)用(yong)(yong)具有(you)(you)4~7級的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)材(cai)料。對(dui)于(yu)(yu)年腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)率超過1mm的(de)(de)材(cai)料,除特殊情況(kuang)外,應(ying)不予以選(xuan)用(yong)(yong)。必須強(qiang)調的(de)(de)是(shi)(shi):在實際(ji)運行(xing)中(zhong),往往不是(shi)(shi)單一的(de)(de)均勻腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi),可能會存(cun)在應(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、點腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、縫隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)和腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)疲(pi)勞(lao)等(deng)(deng)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)形(xing)式出(chu)現,在腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介質條(tiao)件不能改變或無法加以控制(zhi)的(de)(de)條(tiao)件下,在選(xuan)擇(ze)材(cai)料時應(ying)一并考慮。


a. 力學性能 


   力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)包括(kuo)強度(du)(du)(du)、硬度(du)(du)(du)、塑性(xing)(xing)、沖擊韌(ren)性(xing)(xing)、疲(pi)勞性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)和斷裂力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。這(zhe)些(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)是(shi)作(zuo)為結(jie)構材(cai)料選(xuan)擇(ze)時必須(xu)考(kao)(kao)慮的(de)(de)(de)因(yin)素(su),也可以認為是(shi)合(he)理(li)選(xuan)擇(ze)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)基礎(chu)。不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)受測定(ding)(ding)條(tiao)件(jian)的(de)(de)(de)強烈影響,如(ru)溫度(du)(du)(du)、介質的(de)(de)(de)腐蝕(shi)程度(du)(du)(du)、中子(zi)輻(fu)照等都將使(shi)在(zai)(zai)(zai)常規條(tiao)件(jian)下(xia)所得到的(de)(de)(de)數值(zhi)顯著下(xia)降,因(yin)此在(zai)(zai)(zai)使(shi)用(yong)常規數據時應考(kao)(kao)慮性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)指標的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)。在(zai)(zai)(zai)特定(ding)(ding)的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)條(tiao)件(jian)下(xia),常常是(shi)某(mou)一力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)指標起主導作(zuo)用(yong),如(ru)量(liang)具、刀具、醫療(liao)器械等,需優先考(kao)(kao)慮鋼(gang)的(de)(de)(de)硬度(du)(du)(du)。在(zai)(zai)(zai)交變(bian)載荷(he)作(zuo)用(yong)下(xia),鋼(gang)的(de)(de)(de)疲(pi)勞性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)就(jiu)成為主要選(xuan)材(cai)依據,在(zai)(zai)(zai)承受沖擊載荷(he)或在(zai)(zai)(zai)低溫下(xia)使(shi)用(yong),鋼(gang)的(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)(xing)和脆性(xing)(xing)轉變(bian)溫度(du)(du)(du)是(shi)合(he)理(li)選(xuan)擇(ze)材(cai)料的(de)(de)(de)最關鍵指標。


 b. 物(wu)理(li)性(xing)能 


   鋼的(de)(de)彈(dan)性(xing)模量,熱膨脹系數、磁性(xing)、導(dao)熱系數等物理性(xing)能(neng),在(zai)某些應用(yong)場合成為不可忽(hu)視(shi)的(de)(de)選擇依(yi)據,如(ru)要求無磁性(xing),僅限于(yu)奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼。對于(yu)制造容器、塔、槽等設(she)備(bei)襯里的(de)(de)不銹(xiu)鋼,鋼的(de)(de)熱膨脹系數就(jiu)十分重(zhong)要;對于(yu)制造熱交換器的(de)(de)不銹(xiu)鋼,熱膨脹系數和導(dao)熱系數成為選擇的(de)(de)重(zhong)要條件,尤其(qi)是在(zai)與(yu)異種鋼焊接(jie)時其(qi)熱膨脹系數就(jiu)更加重(zhong)要。


 c. 工藝性能 


  鋼(gang)的(de)(de)可焊性(xing),冷(leng)成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)性(xing)能(neng)等是(shi)某些(xie)應用(yong)(yong)中(zhong)特別重要(yao)(yao)的(de)(de)工(gong)藝性(xing)能(neng)指標。例如,冷(leng)成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)性(xing)能(neng)是(shi)深(shen)拉和脹形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)作業(ye)的(de)(de)關鍵(jian)指標,用(yong)(yong)此鐵素體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)n、r值、奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)延伸率將成(cheng)(cheng)(cheng)為選(xuan)擇適(shi)用(yong)(yong)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)主要(yao)(yao)考慮因(yin)素。深(shen)拉成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)用(yong)(yong)薄板的(de)(de)生產企業(ye),為滿足這種需要(yao)(yao),應在鋼(gang)的(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)分控制、工(gong)藝調整(zheng)等方面保證最終成(cheng)(cheng)(cheng)品(pin)的(de)(de)冷(leng)成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)性(xing)能(neng)。


②. 服役條(tiao)件


 不銹(xiu)鋼(gang)設備和部件(jian)的(de)工作條(tiao)件(jian),包(bao)括環境溫度、腐蝕介(jie)質成分、受(shou)力狀態、對磁性的(de)限(xian)制(zhi)、是否遭受(shou)中子輻(fu)照(zhao)等服役條(tiao)件(jian)構(gou)成了合理選(xuan)擇(ze)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)外(wai)在因(yin)素,所(suo)選(xuan)用的(de)不銹(xiu)鋼(gang)必(bi)須與外(wai)界條(tiao)件(jian)相(xiang)適應。