由于其多功能性,不銹鋼在許多行業(yè)中是一種廣泛使用的材料。由于具有抗拉強度、抗腐蝕和防銹性能等特性,它是快速成型的重要組成部分。使用不銹鋼需要了解它的許多特性。因此,需要一個不銹鋼材料選擇指南,討論不銹鋼的類型、不銹鋼牌號、性能和用途。為了更簡單,本文將作為不銹鋼材料選擇指南。將廣泛討論不銹鋼型號、不銹鋼材料特性以及可用于您的項目的各種不銹鋼類型。它還將提示如何選擇正確的不銹鋼牌號以用于快速原型制作。繼續(xù)閱讀?。?!
什么是不銹鋼? 不銹鋼是一種鐵合金,具有著名的機械性能和防腐、防銹性能等特點。它的主要成分是鐵、碳和鉻,這些成分與上述特性有關(guān)。后者是其抗氧化特性的原因,這在其防腐蝕和防銹特性中很明顯。
不銹鋼材料特性 構(gòu)成不銹鋼材料的元素對其許多機械和化學(xué)性能做出了重大貢獻。因此,它是快速成型工藝(例如不銹鋼鈑金制造、
不銹鋼CNC加工等)中的重要材料。下面列出的不銹鋼材料特性取決于您要使用的不銹鋼型號。但是,以下是您可能會使用的任何等級的通用不銹鋼材料屬性。
?防腐性能 由于鉻的存在,不銹鋼具有高水平的防腐性能。這是使不銹鋼廣泛適用于許多快速成型工藝的重要的鋼材特性之一。此外,由于元素的組合,它可以承受惡劣的大氣和化學(xué)條件。
?高抗拉強度 不銹鋼材料的另一個重要特性是其高抗拉強度。因此,不銹鋼非常適用于制造能夠承受壓力和承受更大重量的產(chǎn)品。
?硬度和韌性 在極端條件下,不銹鋼可以承受和抵抗摩擦和擦傷。不銹鋼還可以吸收能量而不會在壓力下出現(xiàn)裂紋或斷裂。
?延展性 由于其高延展性,不銹鋼可以承受制造過程中涉及的應(yīng)變而不會失去其形狀。
不使用高科技機器對不銹鋼進行切割或定徑可能會成為一個問題,因為不銹鋼堅硬且散熱快。當需要返工時,這將導(dǎo)致零件損壞和代價高昂的浪費。
優(yōu)點和缺點不銹鋼 不銹鋼具有許多特性,在各個行業(yè)中都有許多有益的用途。以下是在您的下一個項目中使用不銹鋼材料的一些優(yōu)勢。
· 防腐 鉻是負責不銹鋼耐腐蝕性的基礎(chǔ)合金。因此,不銹鋼適用于制造在不同大氣條件、氯、堿性和酸性環(huán)境中使用的產(chǎn)品以抵抗腐蝕。具有抗腐蝕性能的不銹鋼等級的例子是等級 416、316、440、2205 等。
· 抗拉強度 與其他金屬類型相比,416、431等不銹鋼仍然具有優(yōu)越性,因為它即使在極端溫度下也能承受壓力并承受更大的重量。
· 低維護 不銹鋼的長期價值超過了最初的購買成本,因為制造后的維護成本非常低。
· 耐熱 不銹鋼牌號如2205、416、15-5PH等,可承受高溫結(jié)垢;因此,它更適合可能暴露在極端溫度下的制造。
然而,盡管不銹鋼因其特性而具有廣泛的應(yīng)用,但它也有一些缺點。以下是在下一個項目中使用不銹鋼材料的一些缺點。
· 成本高 不銹鋼的一個顯著缺點是其成本高于其他鋼類型,因為它含有額外的合金元素,如鎳、鉻和其他合金元素。這些元素賦予其抗腐蝕特性。用于精加工和拋光不銹鋼的工藝也很昂貴。
·涂抹 由不銹鋼制成的產(chǎn)品不防污,降低了對由不銹鋼制成的產(chǎn)品的吸引力。
· 制作難度大 根據(jù)您使用的不銹鋼等級,制造可能是一個大問題。因此,在選擇合適的不銹鋼牌號之前,您必須了解不同的不銹鋼牌號。
不同類型的不銹鋼 在決定用于您的項目的鋼種之前,您必須了解可用的各種不銹鋼類型。不同的不銹鋼牌號具有不同的性能。因此,它們是不同場景下的合適選擇。以下是不銹鋼的主要類型及其下的不銹鋼牌號。
鐵素體不銹鋼 鐵素體不銹鋼因其卓越的強度而被用于工程應(yīng)用。它們含有更多的鐵和鉻以及少量的其他合金,并具有類似于純鐵或碳鋼的體心立方晶體結(jié)構(gòu) (BCC)。
這種結(jié)構(gòu)使得不可能使用熱處理來硬化鐵素體不銹鋼。鐵素體不銹鋼的成本也更低,是美學(xué)不是優(yōu)先考慮的應(yīng)用的絕佳選擇。
鎳、錳、硅、磷、硫和鈦是不同等級的鐵素體鋼中常見的合金元素。以下是鐵素體鋼系列中常見的不銹鋼牌號:
· 409級 這種不銹鋼等級在極端溫度下具有高機械性能和高耐腐蝕性。它用于暴露于高溫的汽車尾氣和制品。
· 416級
這種鐵素體鋼等級是列出的其他鋼種中最易加工的。因此,它適用于制造螺紋加工部件、螺母、泵和電機軸、閥門和齒輪。
· 430級
430級鐵素體不銹鋼具有中等腐蝕性。它還耐熱和抗氧化。因此,它是用于制造食品工業(yè)和國內(nèi)產(chǎn)品的常見不銹鋼型號。
奧氏體不銹鋼 像316不銹鋼這樣的奧氏體不銹鋼是市場上最受歡迎的鋼種之一。它們具有面心立方(FCC) 晶體結(jié)構(gòu)和高鉻和鎳含量。因此,具有異常的抗腐蝕性和非磁性,尤其是在退火后。
奧氏體不銹鋼在低溫應(yīng)用中也表現(xiàn)良好,因為它的鎳含量高,并通過冷加工硬化。因此,它們適用于制造用于食品和加工業(yè)的產(chǎn)品。以下是三種常見的奧氏體不銹鋼牌號及其應(yīng)用。
· 316級 等級316由變體316和316L組成。這兩種變體是高度可加工的。因此,它們通過數(shù)控加工制成的產(chǎn)品適用于食品行業(yè)、發(fā)電行業(yè)。
· 304級 這種不銹鋼牌號是最常見的不銹鋼牌號。它含有鉻和鎳作為非鐵材料。因此,它被用于制造在鹽水環(huán)境中使用的產(chǎn)品。它用于制造食品工業(yè)中使用的產(chǎn)品,例如緊固件、管道和冰箱。
· 310級
這種不銹鋼等級具有很高的耐高溫性。因此,由于它們具有高耐熱性和抗結(jié)垢性,因此它們被用作燃燒室中的低溫劑。他們還有其他基于此功能的應(yīng)用程序。
馬氏體不銹鋼 馬氏體不銹鋼含有高碳含量(0.1-0.12%)、約 10.5-18% 的鉻和磁性。由于碳含量高,這種不銹鋼牌號通過熱處理進行硬化。
因此,它們適用于需要不銹鋼強度、抗阻力和可加工性的場景。有許多類型的馬氏體不銹鋼牌號。以下是快速原型制作中的常見問題。
· 431級 在此處討論的馬氏體不銹鋼牌號中,431牌號的抗腐蝕性最強。當進行回火等熱處理時,它會變硬并且非常耐腐蝕。因此,在制造淡水中使用的產(chǎn)品時
· 440級 440級鋼具有三種變體(440a、440b和440c)。它們是硬質(zhì)高碳鋼,經(jīng)熱處理后具有很高的抗拉強度和耐磨性。它們還耐酸、堿和淡水。因此,它們適用于涉及此類情況的情況。
· 416級
416級不銹鋼是本文中易加工的不銹鋼等級之一(可加工性約為85%)。因此,它是制造螺釘、螺母、螺栓、齒輪、閥門和電機軸的重要材料。
雙相不銹鋼 雙相不銹鋼是一種新的不銹鋼,其結(jié)構(gòu)主要由鐵素體和奧氏體元素的等量組合或60/40分割制成。這種組合具有出色的強度和高抗腐蝕性,尤其是對氯化物。由于高含量的鉻和鉬以及低鎳含量,它們還具有抗應(yīng)力特性,這使它們比其他鋼類型強兩倍。它們具有成本效益,經(jīng)常用于海上、建筑和施工應(yīng)用。以下是兩種牌號的雙相鋼:
?2304級2304級不銹鋼因其耐腐蝕性和高強度特性而廣受歡迎。它們不含鉬,是316級不銹鋼的更好替代品。它們是一種常見的材料,適用于制造食品和飲料行業(yè)使用的產(chǎn)品。
?2205級:2205級不銹鋼結(jié)合了鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的特性。它含有高含量的鉬和鉻,顯示出其耐腐蝕性能。
沉淀硬化不銹鋼
沉淀硬化不銹鋼是馬氏體或奧氏體。它們還可以熱處理,易于制造,具有磁性且非常堅固。等級可通過鎳和鉻的百分比組成來識別。下面列出了常見類型的沉淀硬化不銹鋼牌號。
· 7-4PH(17%鉻,4%鎳1) 這種不銹鋼含有 17% 的鉻和 4% 的鎳。由于其防腐性能,它在食品工業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用。它也適用于更大的環(huán)境,例如制造飛機渦輪機或其他機械部件中的葉片。
· 15-5 PH(15%鉻,5%鎳)
這種類型的不銹鋼含有15%的鉻和5%的鎳,并顯示出涵蓋這兩種材料的不銹鋼特性。廣泛適用于制造飛機零件、閥門、齒輪、軸、石油和核反應(yīng)堆零件。
如何選擇合適的不銹鋼型號 不銹鋼有多種等級。因此,它有多種應(yīng)用選擇。然而,為您的特定項目選擇合適的不銹鋼等級可能具有挑戰(zhàn)性。因此,本節(jié)將作為不銹鋼材料選擇指南,重點介紹有助于選擇不銹鋼型號的各種因素。
· 考慮焊接工藝 對于任何需要具有良好焊接能力的不銹鋼材料的工藝,奧氏體不銹鋼牌號都是不錯的選擇。這是因為它們的碳含量低。
409和430等鐵素體鋼同樣適用于焊接。然而,馬氏體鋼不適合焊接,因為它脆弱、易碎且容易開裂。
· 考慮成型性 對于需要具有良好成形性的不銹鋼的工藝,316、304等奧氏體牌號和430、409等鐵素體牌號都是不錯的選擇。馬氏體的可成形性差,因為它很弱而且很脆。
· 耐腐蝕 在其他不銹鋼等級中,奧氏體不銹鋼等級具有很高的耐腐蝕性,因為它含有大量的鉻和鉬。適用于暴露于天氣和其他因素的不銹鋼戶外使用。與奧氏體相比,鐵素體和馬氏體在防腐方面是更便宜的選擇。
· 熱處理
熱處理是為特定項目選擇好的材質(zhì)的一個重要因素。17-4 PH,馬氏體可以進行熱處理。然而,奧氏體和鐵素體不能承受與熱處理相關(guān)的熱量。
· 重視機械性能 不銹鋼的機械性能是選擇用于特定用途的合適鋼材的重要因素。在選擇之前,優(yōu)先考慮強度、韌性、溫度、延展性、延展性等特性。
· 成本效益和可用性 在選擇合適的等級時,質(zhì)量至關(guān)重要。您可以選擇具有良好耐腐蝕性、易于獲得、成本低且質(zhì)量好的牌號。就質(zhì)量而言,奧氏體是合適的選擇,但它比其他變體更昂貴,因此不易獲得。
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