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        杭州杭輝金屬材料有限公司
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        304不銹鋼知識
        2018-6-5
        304不銹鋼知識
         
        304不銹鋼是一種通用性的不銹鋼材料,防銹性能比200系列的不銹鋼材料要強。耐高溫方面也比較好,一般使用溫度極限小于650℃。304不銹鋼具有優良的不銹耐腐蝕性能和較好的抗晶間腐蝕性能。對氧化性酸,在實驗中得出:濃度≤65%的沸騰溫度以下的硝酸中,304不銹鋼具有很強的抗腐蝕性。對堿溶液及大部分有機酸和無機酸亦具有良好的耐腐蝕能力。
         
        304不銹鋼簡介
        密度為7.93 g/cm3
        304相當于我國的0Cr18Ni9【據GB/T 20878-2007 現已更改為0Cr19Ni10】不銹鋼。
        304不銹鋼是一種很常見的不銹鋼,業內也叫做18/8不銹鋼。它的抗腐蝕性能要優于 430不銹鐵,耐腐蝕耐高,加工性能好,因此廣泛使用于工業和家具裝飾行業和食品醫療行業,例如:一些高檔的不銹鋼餐具,浴室廚房用具。
        雖然此種不銹鋼在國內非常常見,但是“304不銹鋼”這個稱呼卻來自于美國。很多人以為304不銹鋼是日本的一種型號稱呼,但是嚴格意義來講,日本的對304不銹鋼的正式稱呼是“ SUS304”。市場上常見的標示方法中有06Cr19Ni10,304 ,SUS304三種,其中06Cr19Ni10一般表示國標標準生產,304一般表示ASTM標準生產,SUS304標示日標標準生產。
        304 是一種通用性的不銹鋼,它廣泛地用于制作要求良好綜合性能(耐腐蝕和成型性)的設備和機件。為了保持不銹鋼所固有的耐腐蝕性,鋼必須含有16%以上的鉻,8%以上的鎳含量。304不銹鋼是按照美國ASTM標準生產出來的不銹鋼的一個牌號。
        304不銹鋼力學性能
        抗拉強度 σb (MPa)≥520
        條件屈服強度 σ0.2 (MPa)≥205
        伸長率 δ5 (%)≥40
        斷面收縮率 ψ (%)≥60
        硬度:≤187HB;≤90HRB;≤200HV
        304不銹鋼產品標準
        對于304不銹鋼來說是非常重要的一個參數,直接決定著它的抗腐蝕能力,也決定著它的價值。
        304中最為重要的元素是Ni、Cr,但是又不僅限于這兩個元素。具體的要求由產品標準規定。行業常見判定情況認為只要Ni含量大于8%,Cr含量大于18%,就可以認為是304不銹鋼。這也是為什么業內會把這類不銹鋼叫做18/8不銹鋼的原因。其實,相關的產品標準對304有著非常清楚的規定,而這些產品標準針對不同形狀的不銹鋼又有一些差異。下面是一些常見的產品標準與測試。
        判定
        要想確定一個材料是不是304不銹鋼,必須滿足產品標準中每一個元素的要求,只要有一個不符合,就不能叫做304不銹鋼。
        1、ASTM A276(Standard Specification for Stainless Steel Bars棒材 and Shapes型材)
        304
        C
        Mn
        P
        S
        Si
        Cr
        Ni
        要求,%
        0.08
        2.00
        0.045
        0.030
        1.00
        18.0–20.0
        8.0-11.0
        2、ASTM A240(Chromium and Chromium-Nickel Stainless Steel Plate板材,Sheet片材, and Strip帶材 for Pressure essels and for General Applications)
        304
        C
        Mn
        P
        S
        Si
        Cr
        Ni
        N
        要求,%
        0.07
        2.00
        0.045
        0.030
        0.075
        17.5–19.5
        8.0–10.5
        0.10
        3、JIS G4305(cold-rolled 冷軋stainless steel plate板材, sheet片材 and strip帶材)
        SUS 304
        C
        Mn
        P
        S
        Si
        Cr
        Ni
        要求,%
        0.08
        2.00
        0.045
        0.030
        1.00
        18.0–20.0
        8.0-10.5
        4、JIS G4303 (Stainless steel bars不銹鋼棒)
        SUS 304
        C
        Mn
        P
        S
        Si
        Cr
        Ni
        要求,%
        0.08
        2.00
        0.045
        0.030
        1.00
        18.0–20.0
        8.0-10.5
        以上四個標準只是常見的幾個標準,其實ASTM和JIS中有提到304的不止這幾個標準。每個標準其實對304的要求不盡相同,所以要想確定一個材料是不是304,準確的表達方式應該說是否符合某個產品標準中的304要求,材質證明書一般要出具以下類型報告:
         
        應用范圍
        系統描述:304不銹鋼是應用最為廣泛的一種鉻-鎳不銹鋼,作為一種用途廣泛的鋼,具有良好的耐蝕性、耐熱性,低溫強度和機械特性;沖壓、彎曲等熱加工性好,無熱處理硬化現象(無磁性,使用溫度-196℃~800℃)。在大氣中耐腐蝕, 如果是工業性氣氛或重污染地區,則需要及時清潔以避免腐蝕。適合用于食品的加工、儲存和運輸。 具有良好的加工性能和可焊性。 板式換熱器、波紋管、家庭用品(1、2類餐具、櫥柜、室內管線、熱水器、鍋爐、浴缸),汽車配件(風擋雨刷、消聲器、模制品),醫療器具,建材,化學,食品工業,農業,船舶部件、等。304不銹鋼為國家認可的食品級不銹鋼。[1]
        大多數的使用要求是長期保持建筑物的原有外貌。在確定要選用的不銹鋼類型時,主要考慮的是所要求的審美標準、所在地大氣的腐蝕性以及要采用的清理制度。 然而,其它應用越來越多的只是尋求結構的完整性或不透水性。例如,工業建筑的屋頂和側墻。在這些應用中,物主的建造成本可能比審美更為重要,表面不很干凈也可以。 在干燥的室內環境中使用304不銹鋼效果相當好。但是,在鄉村和城市要想在戶外保持其外觀,就需經常進行清洗。在污染嚴重的工業區和沿海地區,表面會非常臟,甚至產生銹蝕。
        但要獲得戶外環境中的審美效果,就需采用含鎳不銹鋼。所以,304不銹鋼廣泛用于幕墻、側墻、屋頂及其它建筑用途,但在侵蝕性嚴重的工業或海洋大氣中,最好采用316不銹鋼。 不銹鋼拉門,人們已充分認識到了在結構應用中使用不銹鋼的優越性。有幾種設計準則中包括了304和316不銹鋼。因為"雙相"不銹鋼2205已把良好的耐大氣腐蝕性能和高抗拉強度及彈限強度融為一體,所以,歐洲準則中也包括了這種鋼。 產品形狀 實際上,不銹鋼是以全標準的金屬形狀和尺寸生產制造的,而且還有許多特殊形狀。最常用的產品是用薄板和帶鋼制成的,也用中厚板生產特殊產品,例如,生產熱軋結構型鋼和擠壓結構型鋼。而且還有圓型、橢圓型、方型、矩型和六角型焊管或無縫鋼管及其它形式的產品,包括型材、棒材、線材和鑄件。
        標準
        國際不銹鋼標示方法
        美國鋼鐵學會是用三位數字來標示各種標準級的可鍛不銹鋼的。其中:
        ①奧氏體型不銹鋼用200和300系列的數字標示,
        ②鐵素體和馬氏體型不銹鋼用400系列的數字表示。例如,某些較普通的奧氏體不銹鋼是以201、 304、 316以及310為標記,
        ③鐵素體不銹鋼是以430和446為標記,馬氏體不銹鋼 是以410、420以及440C為標記,
        ④雙相(奧氏體-鐵素體),不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼以及含鐵量低于50%的高合金通常是采用專利名 稱或 商標命名。
        4).標準的分類和分級
        4-1分級分類:①國家標準GB ②行業標準YB ③地方標準 ④企業標準Q/CB
        4-2 分類:①產品標準 ②包裝標準 ③方法標準 ④基礎標準
        4-3 標準水平(分三級):Y級:國際先進水平 I級:國際一般水平 H級:國內先進水平
        4-4國標
        GB1220-2007不銹鋼棒材(I級) GB4241-84 不銹鋼焊接盤園(H級)
        GB4356-2002 不銹鋼焊接盤園(I級) GB1270-80 不銹鋼管材(I級)
        GB12771-2000 不銹鋼焊管(Y級) GB3280-2007 不銹鋼冷板(I級)
        GB4237-2007 不銹鋼熱板(I級) GB4239-91 不銹鋼冷帶(I級)
        304不銹鋼生銹原因
        304不銹鋼材料出現生銹現象,可能有以下幾個原因:
        氯離子
        氯離子廣泛存在,比如食鹽/汗跡/海水/海風/土壤等等。不銹鋼在氯離子存在下的環境中,腐蝕很快,甚至超過普通的低碳鋼。所以對不銹鋼的使用環境有要求,而且需要經常擦拭,除去灰塵,保持清潔干燥。(這樣就可以給他定個“使用不當”。) 美國有一個例子:某企業用一橡木容器盛裝某含氯離子的溶液,該容器已使用近百余年,上個世紀九十年代計劃更換,因橡木材料不夠現代,采用不銹鋼更換后16天容器因腐蝕泄漏。
        固溶處理
        合金元素沒有溶入基體,致使基體組織合金含量低,抗蝕性能差。
        晶間腐蝕
        這種不含鈦和鈮的材料有晶間腐蝕的傾向。加入鈦和鈮,再配以穩定處理,可以減少晶間腐蝕。在空氣中或化學腐蝕介質中能夠抵抗腐蝕的一種高合金鋼,不銹鋼是具有美觀的表面和耐腐蝕性能好,不必經過鍍色等表面處理,而發揮不銹鋼所固有的表面性能,使用于多方面的鋼鐵的一種,通常稱為不銹鋼。代表性能的有13鉻鋼,18-8鉻鎳鋼等高合金鋼。從金相學角度分析,因為不銹鋼含有鉻而使表面形成很薄的鉻膜,這個膜隔離開與鋼內侵入的氧氣起耐腐蝕的作用。為了保持不銹鋼所固有的耐腐蝕性,鋼必須含有12%以上的鉻。用于需要焊接的場合。較低的碳含量使得在靠近焊縫的熱影響區中所析出的碳化物減至最少,而碳化物的析出可能導致不銹鋼在某些環境中產生晶間腐蝕(焊接侵蝕)。
        304不銹鋼表面狀態
        正如后面將談到的,為了滿足建筑師們美學的要求,已開發出了多種不同的商用表面加工。例如,表面可以是高反射的或者無光澤的;可以是光面的、拋光的或壓花的;可以是著色的、彩色的、電鍍的或者在不銹鋼表面蝕刻有圖案,也可進行拉絲等,以滿足設計人員對外觀的各種要求。 保持表面狀態是容易的。只需偶爾進行沖洗就能去除灰塵。由于耐腐蝕性良好,也可以容易地去除表面的涂寫污染或類似的其它表面污染。
        304不銹鋼表面加工方法
        蝕刻加工法
        蝕刻加工法,是在不銹鋼表面采用絲網印刷耐酸保護膜,然后用氯化亞鐵液蝕刻,形成藝術圖案的。
        噴彩法
        噴彩法是在絲網印刷后噴射色料顆粒,構成梨皮樣表面,形成藝術圖案的。
        工藝過程
        不銹鋼制品的噴色美術加工法的工藝過程是:不銹鋼制品→絲印→蝕刻→堿處理→絲印→氧化著色→堿處理→成品。
        不銹鋼制品的蝕刻美術加工法工藝過程是:不銹鋼制品→絲印→蝕刻→堿處理→氧化著色→成品。
        不銹鋼的化學著色法,不使用顏料及染料,而是把不銹鋼浸泡在加溫的濃硫酸鉻溶液中,進行化學著色,其特點是耐食品性好。這種加工方法中所使用的油墨,要有非常強的耐酸性,一般使用與處理工藝相適應的具有特殊性能的UV硫化油墨。
         
         
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