8
SUS310S为什么不生锈,这是由于在这类钢中含有一定量的铬合金元素,能使钢材表面形成一层不溶解于某些介质的坚固的氧化薄膜(钝化膜),使金属与外界介质隔离而不发生化学作用。
常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢,而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异,前者不一定耐化学介质腐蚀,而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。
焊接
奥氏体等级被认为是不锈钢中*焊接的等级。它们可以通过所有常见的方法进行焊接。309/309S,310/310S也是如此。如果需要填充焊料,一般要选成分匹配的。因为这个等级的合金含量提高,可以降低熔池的流动性。如果熔池的流动性仍然需要降低,可以采用含硅的焊料(如 ER309Si, ER309LSi)。
309/309S,310/310S的热膨胀系数较高,导热性较低,在固化的焊接金属中会形成少量的铁素体,可能导致热裂纹。这个问题在防脱焊口,宽焊口可能更严重。低合金含量的焊料(如ER308)可以增加堆焊中的铁素体从而降低热裂纹的趋势。基焊金属的成分被稀释后,可能降低该金属焊口处的耐腐蚀性和耐热性。
S等级的含碳量相对较低。焊接得当的话,不太可能发生热影响区的粒间腐蚀。去除回火色和锈皮可恢复焊口附近的耐腐蚀性。采用不锈钢刷研磨和刷洗,可以去除回火色和锈皮。酸洗也可去除锈皮。小件的材料可以放入槽中酸洗,大件的材料,可以采用特制的硝酸,氟化氢酸,盐酸的混合物来局部清洗。酸洗以后,要用清水彻底洗掉酸洗的残留物。
奥氏体不锈钢的抗氧化性可以通过铬含量来推算。耐高温的合金含铬量至少20%(重量*)。用镍成分代替铁成分也通常可以提供合金在高温下的性能。309/309S,310/310S是高合金材料,因此,具有相当好的抗氧化性。
已氧化的金属样品,其重量会有所增加,因为一定量的氧气组合到产品的氧化膜。测量金属抗氧化性的其中一种方法是:让金属在特定时间内暴露在高温环境下,然后测量其重量的变化。重量增加越多,表面氧化越严重。
氧化过程比简单的锈皮增厚要复杂得多。散裂,或者说表面皮分离,是不锈钢氧化过程中常见的问题。散裂通常表现为急速的重量损失。其他一些因素也会引起散裂,其中主要包括热循环,机械损伤和氧化物过厚。
在氧化过程中,铬以氧化铬的形式存在于锈皮中。当氧化皮剥落时,未氧化的金属暴露出来,因为新的氧化铬的形成,材料的氧化率暂时升高。锈皮散裂到达一定程度,铬含量的损失可能引起金属的耐热性降低,从而导致铁氧化物和镍氧化物快速增加,这种情况称为破裂氧化。
高温氧化可能导致锈皮挥发。在耐热不锈钢表面形成的氧化铬,开始是Cr2O3 ,当温度进一步升高时,会进一步氧化成具有高蒸汽压力的CrO3 。氧化物此时分成两部分:通过形成Cr2O3 使锈皮增厚,通过CrO3 的蒸发使锈皮变薄。终的趋势是在增厚和变薄之间达到终的平衡,从而使锈皮处于恒定的厚度。锈皮挥发在温度达到2000°F (1093°C)以上时,成为一个**问题,在流动气体的作用下,会进一步恶化。