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不銹鋼材料使用中的特點 |
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目前，許多行業都在使用不銹鋼。除了傳統行業和海洋建筑，家用電器的使用量也在增加。
雖然不銹鋼比低碳鋼貴，但其優異的性能可延長使用壽命并降低循環成本。因此，從長遠來看，較大的前期成本長期會得到回報。
我們知道鋼是鐵和碳的合金，最高含碳量為2.1%。不銹鋼是一組通過添加合金元素而耐腐蝕的鋼。
它的顯著特征是高含量的鉻。不銹鋼至少含有 10.5% 的鉻，可提高其耐腐蝕性和強度。
當暴露在空氣中時，合金中的鉻會在氧化時形成一層鈍化層。該層充當防止進一步腐蝕的屏障，基本上使合金防銹。這種機制允許在正常工作條件下長時間保持一塵不染的外觀。
不銹鋼的好處:
隨著需求的增加，產量增加，使其比以往任何時候都更實惠。需求的增加導致標準和非標準尺寸的可用性。此外，還有多種不銹鋼飾面可供選擇。
除了拋光飾面，還提供一系列帶圖案和彩色的表面。這使得找到適合您需求的選項成為可能。
不銹鋼也是 100% 可回收的。事實上，一半的不銹鋼生產來自廢金屬。這使其成為一種相對環保的材料。
用例
不銹鋼是一種用途極為廣泛的材料。在同時需要鋼的特性和耐腐蝕性的情況下可以更好的選擇。
不銹鋼制品使用是在餐具中，是因為它的耐腐蝕性能超強。接下來，打開了通往化學工業的道路。今天，我們幾乎隨處可見不銹鋼。
用例因行業而異。例如，用途包括制造手表的微小零件。同時，具有一定表面光潔度的大面板可能覆蓋整個建筑物。
一些廣泛使用不銹鋼的行業：
· 食品和餐飲
· 化學藥品
· 醫療器械制造
· 建筑與建造
· 家用電器
· 近海和造船
· 汽車制造
· 能源與工業
不銹鋼的種類
根據金屬預期能夠承受的環境，有多種等級和表面處理的不銹鋼可供選擇。根據微觀結構，它們可以分為四大類。
奧氏體不銹鋼
奧氏體不銹鋼以奧氏體為主要顯微組織。奧氏體是鐵和碳的固溶體，在 723°C 的臨界溫度以上形成。該不銹鋼系列顯示出高韌性和令人印象深刻的耐高溫性。
所有不銹鋼的 70% 是奧氏體。它含有至少 16% 的鉻和 6% 的鎳。
奧氏體穩定劑是加入以促進奧氏體微觀結構形成的元素。這種不銹鋼牌號是一種非磁性金屬，不能通過熱處理硬化。可根據使用環境修改耐腐蝕性。
鐵素體不銹鋼
鐵素體鋼通常只含有鉻作為合金元素。鉻含量范圍為 10.5 至 18%。它們具有一般的耐腐蝕性和較差的制造特性。熱處理方法也無助于使金屬硬化。
它們通常比奧氏體鋼具有更好的工程能力。與奧氏體不銹鋼不同，它們具有磁性。它們還具有良好的抗應力腐蝕能力，從而降低了腐蝕性材料的磨損。
雙相不銹鋼
雙相不銹鋼是奧氏體和鐵素體不銹鋼的混合物。因此，它具有其兩種成分的特性。它具有高鉻和低鎳濃度。雙相不銹鋼具有高抗拉強度和良好的可焊性，具有獨特的優勢。
它顯示出良好的抗應力腐蝕能力，但不如鐵素體等級。它比鐵素體等級更堅韌，但低于奧氏體等級。
馬氏體不銹鋼
這種類型的不銹鋼由高碳和低鉻含量組成。與鐵素體等級一樣，它具有磁性。與其他等級相比，它確實顯示出較差的可焊性，但它具有更高的淬透性，并且可以進行熱處理以提高性能。
與鉻和合金含量相同的奧氏體和鐵素體不銹鋼相比，馬氏體不銹鋼的耐腐蝕性能較低。
沉淀硬化不銹鋼
該亞組提供了奧氏體和馬氏體特性的組合。硬化是通過添加一種或多種元素來實現的，例如鋁、鉬、鈮、鈦和銅。
它能夠通過熱處理產生高拉伸強度。它含有鉻和鎳作為合金元素。這些牌號用于高速應用，例如渦輪葉片。
不銹鋼牌號
目前市場上有數百個等級的不銹鋼。為您的應用程序選擇合適的一個很重要，因為它們的屬性可能彼此完全不同。
AISI（美國鋼鐵協會）不銹鋼命名系統仍在行業中使用。編號系統使用以 2、3 或 4 開頭的三位數字。
200系列
該系列用于含有錳的奧氏體鋼種。這些鉻錳鋼的鎳含量較低（低于 5%）。
200 系列可用于：
· 洗衣機
· 刀具
· 食品飲料設備
· 汽車行業
· 室內設備等
300系列
本系列用于命名以碳、鎳和鉬為合金元素的奧氏體不銹鋼。添加鉬可提高酸性環境中的耐腐蝕性，而鎳可提高延展性。
AISI 304 和 316是該系列中最常見的牌號。AISI 304 通常也稱為 18/8 鋼，因為它含有 18% 的鉻和 8% 的鎳。
300 系列不銹鋼應用包括：
· 食品飲料行業
· 汽車行業
· 關鍵環境的結構
· 醫療器械
· 首飾等
400系列
鐵素體和馬氏體合金構成了該系列不銹鋼。這些牌號可用于熱處理。提供強度和高耐磨性的良好結合。但耐腐蝕性能低于300系列。
400 系列的應用包括：
· 農業設備
· 電機軸
· 燃氣輪機零件等
不銹鋼組件元素表（資料來源：互聯網）
屈服強度
根據等級，不銹鋼可能表現出高強度和低伸長率或低強度和高伸長率特性。在屈服強度方面，它們與碳鋼相比非常好。
高溫強度
不銹鋼在較高溫度下的性能相對優于其他碳鋼。由于其在高溫（500°C 以上）下的高強度保持系數，它顯示出更好的耐火性。在 300°C 以上，它還具有比碳鋼更好的剛度保持系數。
抗拉強度
在抗拉強度方面，不銹鋼優于鋁、黃銅和低碳鋼等材料。
在沉淀硬化和馬氏體等級中可以看到最高的抗拉強度。這些等級的拉伸強度是普遍存在的 304 和 316 等級的兩倍。特別是雙相鋼具有高強度/延展性比。
耐低溫
一些不銹鋼等級非常擅長處理更廣泛的溫度。奧氏體鋼在低于零的溫度下顯示出非凡的韌性和更高的抗拉強度。這擴大了它們的使用范圍，為現代應用開辟了新的途徑。
另一方面，鐵素體、馬氏體和沉淀硬化等級在低溫下不如它們的韌性隨著溫度下降而下降。
延展性
不同不銹鋼牌號的延展性可能有顯著差異。有些牌號具有高延展性，允許使用高強度的深拉工藝。
更高的加工硬化率
此屬性是指金屬通過冷加工過程增加其強度的能力。不銹鋼可以進行退火和冷加工，以將其強度控制到所需的水平。
不銹鋼機械性能表（資料來源：互聯網）
導電性和磁性
不銹鋼電器特性表（資料來源：互聯網）
與所有金屬一樣，不銹鋼導電。然而，這種電導率極低，就像所有鋼一樣。
在衛生標準較高或電器可能會受到腐蝕或潮濕環境的行業中，不銹鋼外殼用于保護。
奧氏體不銹鋼是非磁性的，但是，冷加工可用于在某些等級中產生磁性。所有其他類型都顯示磁性。
不銹鋼化學性質
化學特性使這種材料與眾不同并賦予其獨特性。
高抗氧化性
不銹鋼的這種顯著特性是其在行業中許多獨特應用的原因。高抗氧化性是不銹鋼中鉻的結果。在某些等級中，鉻的百分比可以達到 26%。
其他金屬可能會用涂層和防腐漆進行保護，但一旦磨損，腐蝕就會開始。在不銹鋼的情況下，由于表面損壞而去除氧化鉻的自然涂層后，會在暴露的表面上形成新的涂層，以防止腐蝕惡化。
生物惰性
不銹鋼具有生物惰性，使其成為手術工具、外傷螺釘和鋼板等醫療設備的合理選擇。這種特性也使其成為餐具產品和廚房用具的理想金屬。
耐酸、堿和有機材料
不銹鋼可耐受多種化合物。它耐酸、堿以及有機化合物。不同等級的耐酸能力不同。有些等級可以抵抗高濃度酸，而其他等級可能只能抵抗低濃度酸。
在堿性化合物和有機化合物中觀察到類似的非反應性。這使得不銹鋼成為化學工業中用于儲存、處理和其他過程的非常合適的材料。
不銹鋼還可以輕松抵抗水分、鹽分、硫磺、二氧化碳和氯化物。與大多數其他金屬相比，這有助于它在多種惡劣環境中存活更長時間。
其他屬性：
重要的特性不僅限于機械和化學特性。下面列表中還有其他一些可以用于各種應用程序。
可回收性：
如前所述，回收不銹鋼以制造新產品是可能的。這通過需要更少的原材料以及減少廢物的形成來減少我們鋼鐵需求對環境的壓力。
其不可生物降解的性質也防止它污染資源，因為它不會分解并滲入土壤或水庫。
易于使用：
不銹鋼具有高度的可加工性和可加工性，允許設計師創造復雜的形狀和產品。不銹鋼激光切割、CNC加工服務、折彎等均可在沒有任何特殊設備的情況下進行。
可清潔性;
不銹鋼產品易于使用家用無毒產品清潔，例如洗滌劑、肥皂或清潔液。這使它們在很長一段時間內保持新的外觀，從而延長使用壽命。
這最終會減少浪費，并使最初相對昂貴的購買從長遠來看是值得的。
美學的感染力：
不銹鋼產品具有高光澤，使其成為外露表面的理想選擇。它有多種飾面，從亮光到啞光。它可以被拉絲、雕刻、壓花和著色以達到效果。
合金元素
說到不銹鋼，有很多等級可供選擇。根據添加的合金元素，性能可能會有很大差異。歸根結底是根據應用的要求選擇最合適的具有成本效益的選項。
結論
不銹鋼除了具有鋼的常規性能外，還具有耐腐蝕性和耐熱性。它提供了鋼的所有優點以及它自己的一些優點。不易腐蝕，更能耐受惡劣環境，使用壽命更長。不銹鋼是一種神奇的材料，對整個行業產生了非常積極的影響。由于具有不同特性的等級如此之多，總有一種等級適合你的需要！
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