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)銹鋼不可缺少的重要條件。


1. 必備條件


  對不(bu)銹鋼部件或(huo)設備(bei)用材的合理選(xuan)擇應必備(bei)下述條件和學科知識。


①. 服(fu)役條件


   不銹(xiu)鋼(gang)部件(jian)或(huo)設備的(de)服役條(tiao)件(jian)包括腐蝕介質成(cheng)分、溫度、壓(ya)力(li)、受力(li)狀(zhuang)態、預期壽(shou)命等,是(shi)選擇適用(yong)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)先決(jue)條(tiao)件(jian)。充分了(le)解部件(jian)的(de)使用(yong)條(tiao)件(jian),是(shi)合理選擇不銹(xiu)鋼(gang)必備的(de)首要條(tiao)件(jian)。


②. 深(shen)入了解不銹(xiu)鋼性能和相關(guan)數(shu)據


    應根據部件(jian)或設備(bei)的(de)(de)工作條件(jian)選擇(ze)不銹(xiu)鋼材(cai)料,選材(cai)者應對(dui)各類(lei)不銹(xiu)鋼性能、限(xian)制其使用的(de)(de)環境因素,是否易于購得等知識有較全(quan)面的(de)(de)了解(jie),方能有針對(dui)性地(di)進(jin)行選擇(ze)。


③. 工程實(shi)踐經(jing)驗


  同類(lei)服役條件下,不銹鋼材料實際使用經驗是合理(li)選材的重要依據,應特別予以重視。


④. 模(mo)擬(ni)試驗數據


   在(zai)許(xu)多腐蝕環(huan)境(jing)下,在(zai)沒(mei)有實(shi)際使用(yong)經驗的條件下,實(shi)驗室模(mo)擬(ni)試驗數據(ju)(ju)或現場(chang)掛片(pian)數據(ju)(ju)往往是合理選用(yong)不銹鋼(gang)材料的關鍵數據(ju)(ju)。



2. 合理選擇(ze)不銹鋼(gang)的(de)相關(guan)因素


  不銹鋼(gang)的(de)力學性(xing)能(neng)(neng),耐蝕性(xing),物理性(xing)能(neng)(neng)和工(gong)藝性(xing)能(neng)(neng)等材料因素(su)和材料的(de)使用條(tiao)件,包(bao)括溫度、腐蝕介(jie)質成分(fen)、受力狀態、預期使用壽命等服(fu)役條(tiao)件是(shi)制約不銹鋼(gang)選(xuan)用時必須認真考慮(lv)的(de)兩大(da)決定因素(su)。


 ①. 與材(cai)(cai)料性能相關的材(cai)(cai)料因(yin)素(su)


  不銹鋼的(de)耐(nai)蝕性、力學性能(neng)、物理(li)性能(neng)、工藝性能(neng)是(shi)材(cai)料的(de)本質所(suo)決定的(de),是(shi)不銹鋼的(de)內(nei)在性能(neng),它(ta)們(men)決定了一個材(cai)料的(de)應用范圍(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腐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(zuo)為耐蝕(shi)結構材料,耐蝕(shi)性(xing)是(shi)決定是(shi)否選用的重要(yao)指標,如(ru)果鋼的耐蝕(shi)性(xing)不(bu)能滿(man)足使用要(yao)求(qiu),其他性(xing)能無論如(ru)何優越,也不(bu)能予以考慮。


  在僅僅是(shi)均(jun)勻(yun)腐(fu)蝕(shi)的環境下,目前可以遵循的是(shi)耐蝕(shi)性的10級標準,見(jian)表(biao)3-1。


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 究(jiu)竟選(xuan)用(yong)(yong)哪種耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)等級的(de)(de)(de)牌號,要(yao)考慮設(she)備(bei)的(de)(de)(de)制(zhi)造難易程度、維(wei)修是(shi)否方便、預期(qi)使用(yong)(yong)壽(shou)命(ming)、由(you)此設(she)備(bei)所生(sheng)產的(de)(de)(de)產品質(zhi)量要(yao)求(qiu)(雜(za)質(zhi)、顏(yan)色、純度)以及(ji)價格(ge)等諸(zhu)多因素。通常,對(dui)使用(yong)(yong)過程中(zhong)要(yao)求(qiu)與環境(jing)介(jie)質(zhi)接觸的(de)(de)(de)部(bu)分(fen)具有光潔(jie)鏡(jing)面或尺(chi)寸精密(mi)的(de)(de)(de)儀表以及(ji)對(dui)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產物污染(ran)有嚴格(ge)限制(zhi)的(de)(de)(de)設(she)備(bei)和部(bu)件(jian),可(ke)(ke)選(xuan)擇具有1~3級耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)標準的(de)(de)(de)牌號;對(dui)要(yao)求(qiu)密(mi)切配合,長期(qi)不漏和使用(yong)(yong)壽(shou)命(ming)長的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)條件(jian),可(ke)(ke)選(xuan)用(yong)(yong)2~5級耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性的(de)(de)(de)材料(liao)(liao);對(dui)于檢修方便易于更換的(de)(de)(de)設(she)備(bei)和部(bu)件(jian)可(ke)(ke)選(xuan)用(yong)(yong)具有4~7級的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)材料(liao)(liao)。對(dui)于年腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)率超(chao)過1mm的(de)(de)(de)材料(liao)(liao),除特殊情(qing)況外(wai),應不予以選(xuan)用(yong)(yong)。必須強調的(de)(de)(de)是(shi):在(zai)實際(ji)運行中(zhong),往(wang)往(wang)不是(shi)單一的(de)(de)(de)均(jun)勻(yun)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),可(ke)(ke)能(neng)會存在(zai)應力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)、點腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)、縫隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)和腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)疲勞等腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)形(xing)式出現,在(zai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)質(zhi)條件(jian)不能(neng)改(gai)變或無(wu)法加以控制(zhi)的(de)(de)(de)條件(jian)下,在(zai)選(xuan)擇材料(liao)(liao)時應一并考慮。


a. 力學性(xing)能 


   力(li)學性(xing)(xing)能(neng)包括強度(du)、硬度(du)、塑性(xing)(xing)、沖擊韌性(xing)(xing)、疲(pi)勞(lao)性(xing)(xing)能(neng)和斷裂力(li)學性(xing)(xing)能(neng)。這些性(xing)(xing)能(neng)是作(zuo)為(wei)結構材料選擇時(shi)必須考慮的(de)因(yin)(yin)素,也可以認為(wei)是合理(li)選擇不(bu)銹鋼的(de)基(ji)礎(chu)。不(bu)銹鋼的(de)力(li)學性(xing)(xing)能(neng)受(shou)(shou)測定條件的(de)強烈影響,如(ru)(ru)溫(wen)度(du)、介質的(de)腐蝕(shi)程(cheng)度(du)、中子輻照等都將使(shi)在(zai)(zai)常(chang)(chang)(chang)規(gui)條件下所得到的(de)數(shu)值顯著下降,因(yin)(yin)此在(zai)(zai)使(shi)用(yong)常(chang)(chang)(chang)規(gui)數(shu)據時(shi)應考慮性(xing)(xing)能(neng)指標的(de)變化。在(zai)(zai)特(te)定的(de)使(shi)用(yong)條件下,常(chang)(chang)(chang)常(chang)(chang)(chang)是某一力(li)學性(xing)(xing)能(neng)指標起主導作(zuo)用(yong),如(ru)(ru)量(liang)具、刀具、醫(yi)療器械等,需優(you)先考慮鋼的(de)硬度(du)。在(zai)(zai)交變載(zai)荷作(zuo)用(yong)下,鋼的(de)疲(pi)勞(lao)性(xing)(xing)能(neng)就成(cheng)為(wei)主要(yao)選材依據,在(zai)(zai)承(cheng)受(shou)(shou)沖擊載(zai)荷或在(zai)(zai)低溫(wen)下使(shi)用(yong),鋼的(de)韌性(xing)(xing)和脆性(xing)(xing)轉變溫(wen)度(du)是合理(li)選擇材料的(de)最關鍵(jian)指標。


 b. 物理性能 


   鋼(gang)的(de)彈性(xing)模量,熱(re)膨脹系數(shu)、磁性(xing)、導熱(re)系數(shu)等(deng)物(wu)理性(xing)能,在某(mou)些應(ying)用場合成(cheng)為不可(ke)忽(hu)視的(de)選擇依據,如要(yao)求無(wu)磁性(xing),僅限(xian)于(yu)奧氏體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。對于(yu)制造(zao)容器、塔、槽等(deng)設備襯(chen)里的(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang),鋼(gang)的(de)熱(re)膨脹系數(shu)就十分重要(yao);對于(yu)制造(zao)熱(re)交換器的(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang),熱(re)膨脹系數(shu)和導熱(re)系數(shu)成(cheng)為選擇的(de)重要(yao)條件(jian),尤其(qi)是在與異種(zhong)鋼(gang)焊接時其(qi)熱(re)膨脹系數(shu)就更加重要(yao)。


 c. 工藝性能 


  鋼(gang)的(de)(de)可焊性,冷成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)性能等是某些應(ying)用(yong)中特別重要的(de)(de)工藝(yi)(yi)性能指標(biao)。例如,冷成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)性能是深拉(la)和脹形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)作業的(de)(de)關鍵指標(biao),用(yong)此鐵素(su)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)n、r值、奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)延伸(shen)率將(jiang)成(cheng)(cheng)(cheng)為選擇適用(yong)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)主要考(kao)慮因素(su)。深拉(la)成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)用(yong)薄板的(de)(de)生產企業,為滿足這種需要,應(ying)在鋼(gang)的(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)分控制、工藝(yi)(yi)調整等方(fang)面保證最終成(cheng)(cheng)(cheng)品的(de)(de)冷成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)性能。


②. 服役(yi)條件


 不銹鋼(gang)設備(bei)和(he)部件的(de)工作(zuo)條件,包括(kuo)環境溫度、腐蝕(shi)介質成分、受力狀態、對磁性的(de)限(xian)制、是否(fou)遭(zao)受中子輻照等服役條件構成了合理(li)選(xuan)擇不銹鋼(gang)的(de)外在因素,所選(xuan)用的(de)不銹鋼(gang)必(bi)須(xu)與外界條件相(xiang)適應。