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不锈钢,即耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学侵蚀性介质腐蚀钢的统称。不锈钢所含的铬合金元素会与腐蚀介质中氧气、氧化剂反应,反应后在钢表面形成一层自钝化氧化膜Cr2O3,该氧化膜可阻止钢基体进一步腐蚀,且这层铬氧化膜在空气或水中可立即形成,甚至能在划伤或损坏后自行修复。 不锈钢按基体组织分为铁素体、马氏体、奥氏体等,按成分分为析出硬化系(SUS600)、Cr 系(SUS400)、Cr-Ni 系(SUS300)及 Cr-Mn-Ni(SUS200)。 不锈钢管材、管件经除杂质、酸洗、钝化工艺处理后,可使生成的 Cr2O3钝化氧化膜厚度增加且致密性均匀增强;当不锈钢管件经精光工艺处理、不锈钢管经抛光处理后,不仅能表面缺陷,还使钝化膜更为细腻、致密,以减少点腐蚀的概率。同时,管件精光后内壁光洁、摩阻小,从而节约能耗。所以,不锈钢管不仅具有强度高,抗腐蚀性能强、韧性好的优点,还具有抗振动冲击和抗震、低温不变脆、经久耐用又可再生利用做装潢材料的特点,被越来越广泛的应用在建筑或安装材料中。 GB/T12771-2008 规定,薄壁不锈钢管是指壁厚与外径比不大于 3%的不锈钢管,目前行业使用的薄壁不锈钢管要求壁厚不小于 0.6mm,一般为 0.6mm~2mm,一般是由钢管经辗压、卷制后通常采用自动氩弧焊等熔焊焊接工艺焊接而成。建筑用薄壁不锈钢管材和管件含铬(Cr)量一般在 12%以上,并按需要添加其他金属元素形成奥氏体晶体结构。经研究证明,添加镍(Ni)元素可提高材料的延展性和韧性,使加工易成型,宜弯曲;减少碳(C)含量,可提高材料的焊接性能;添加钼(Mo)或锰(Mn)等元素的含量,可提高材料的耐点蚀和耐缝蚀的性能。
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镍对性能的影响镍对奥氏体不锈钢特别是对铬镍奥氏体不锈钢力学性能的影响,主要是由镍对奥氏体稳定性的影响来决定,在不锈钢管中可能发生马氏体转变的镍含量范围内,随着镍含量的增加,钢的强度降低而塑性提高,具有稳定奥氏体组织的铬镍奥氏体不锈钢韧性(包括极低温韧性)非常优良,因而可作为低温钢使用,这是众所周知的,对于具有稳定奥氏体组织的铬锰奥氏体不锈钢,镍的加入可进一步改善其韧性。镍还可显著降低奥氏体不锈钢的冷加工硬化倾向,这主要是由于奥氏体稳定性增大,减少以至了冷加工过程中的马氏体转变,同时对奥氏体本身的冷加工硬化作用不太明显,不锈钢冷加工硬化倾向的影响,镍降低奥氏体不锈钢冷加工硬化速率,与降低钢的室温及低温强度,提高塑性的作用,决定了镍含量的提高有利于奥氏体不锈的冷加工成形性能,提高镍含量还可减少以至型铬镍奥氏体不锈钢中的δ铁素体,从而提高其热加工性能,但是,δ铁素体的减少对这些钢种的可焊接性不利会增大焊接热裂纹丝倾向,此外,镍还可显著提高铬锰氮(铬锰镍氮)奥氏体不锈钢的热加工性能,从而显著提高钢的成材率,在奥氏体不锈钢中,镍的加入以及随着镍含量的提高,导致钢的热力学稳定性增加,因此奥氏体不锈钢具有更好的不锈性和耐氧化性介质的性能,且随着镍含量增加,耐还原性介质的性能进一步得到改善.值得指出,镍还是提高奥氏体不锈耐许多介质穿晶型应力腐蚀的 重要元素,在各种酸介质中镍对奥氏体不锈钢耐蚀性能的影响,需要指出,在高温高压水中的一些条件下,镍含量的提高导致钢和合金的晶间型应力腐蚀敏感性增加,但是这种不利作用会由于钢及合金中铬含量的提高而获得减轻或受到抑制.随磁卡奥氏体不锈钢中镍含量的提高,其产生晶间腐蚀的临界碳含量降低,即钢的晶间腐蚀敏感性增加,至于对奥氏体不锈钢耐点腐蚀及缝隙腐蚀的性能,镍的作用并不显著,此外,镍还提高奥氏体不锈钢的高温抗氧化性能,这主要与镍改善了铬的氧化膜的成分,结构和性能降低,并且镍含量越高越有害,这主要是由于钢中晶界处低熔点硫化镍所致。