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銹鋼不可缺少的重要條件。


1. 必備條件


  對(dui)不銹鋼(gang)部(bu)件或設備(bei)用材(cai)的合理(li)選(xuan)擇應必備(bei)下述條件和學科(ke)知識(shi)。


①. 服役條件


   不銹鋼部件(jian)或設備的(de)(de)服役條(tiao)件(jian)包(bao)括腐蝕介質(zhi)成(cheng)分(fen)、溫度、壓力、受力狀(zhuang)態(tai)、預期(qi)壽命等,是選擇(ze)適用(yong)(yong)不銹鋼的(de)(de)先決條(tiao)件(jian)。充分(fen)了(le)解(jie)部件(jian)的(de)(de)使用(yong)(yong)條(tiao)件(jian),是合理選擇(ze)不銹鋼必備的(de)(de)首要(yao)條(tiao)件(jian)。


②. 深入了解不銹鋼性能和相(xiang)關數據


    應(ying)根據部件或設備的(de)(de)工(gong)作條(tiao)件選(xuan)擇不銹鋼材料,選(xuan)材者應(ying)對(dui)各類不銹鋼性(xing)能(neng)、限制其使(shi)用的(de)(de)環境(jing)因(yin)素,是否易于購(gou)得(de)等知識有(you)較全面的(de)(de)了解,方能(neng)有(you)針(zhen)對(dui)性(xing)地進行選(xuan)擇。


③. 工(gong)程實踐經驗


  同類服役條件下,不銹鋼材(cai)料實際(ji)使用經驗(yan)是合理選材(cai)的重要依據,應特別予以重視。


④. 模擬試(shi)驗數據(ju)


   在許多腐蝕(shi)環境下,在沒有實(shi)際使用(yong)經驗(yan)的(de)條件下,實(shi)驗(yan)室(shi)模擬試(shi)驗(yan)數據(ju)或現場掛片(pian)數據(ju)往往是合理選用(yong)不銹鋼材料的(de)關(guan)鍵數據(ju)。



2. 合理選擇不銹(xiu)鋼的相關因素


  不銹鋼的(de)力(li)學性(xing)能,耐(nai)蝕性(xing),物理性(xing)能和工藝性(xing)能等材料因素和材料的(de)使用(yong)條件(jian),包括溫度、腐(fu)蝕介質成(cheng)分、受(shou)力(li)狀態、預期使用(yong)壽命等服役條件(jian)是制約不銹鋼選用(yong)時必須認(ren)真考慮的(de)兩大決定因素。


 ①. 與材料性能相關(guan)的材料因素


  不銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)、力學性(xing)能(neng)、物理性(xing)能(neng)、工藝性(xing)能(neng)是材(cai)料的(de)(de)本質(zhi)所決(jue)定的(de)(de),是不銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)內(nei)在性(xing)能(neng),它們決(jue)定了(le)一個材(cai)料的(de)(de)應用范圍。


  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。


  作為(wei)耐(nai)蝕結構材料,耐(nai)蝕性(xing)是決定是否選用(yong)的重要指標,如(ru)果鋼的耐(nai)蝕性(xing)不能(neng)滿足使用(yong)要求,其他性(xing)能(neng)無論如(ru)何(he)優越,也不能(neng)予以(yi)考慮。


  在(zai)僅僅是均勻腐蝕的(de)環境下,目(mu)前可以(yi)遵循(xun)的(de)是耐蝕性的(de)10級標準,見表(biao)3-1。


1.jpg



 究竟選用哪種耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)等(deng)級的(de)牌(pai)號,要考慮設備(bei)(bei)(bei)的(de)制(zhi)造難易程度(du)、維修(xiu)是否方(fang)便、預期使用壽命、由此設備(bei)(bei)(bei)所生產(chan)的(de)產(chan)品質量(liang)要求(雜質、顏色、純度(du))以(yi)(yi)及(ji)價格等(deng)諸多因素。通(tong)常(chang),對(dui)使用過(guo)程中要求與環境介質接觸的(de)部分具(ju)(ju)有(you)光(guang)潔鏡面或尺寸精密的(de)儀表以(yi)(yi)及(ji)對(dui)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)產(chan)物污染有(you)嚴格限(xian)制(zhi)的(de)設備(bei)(bei)(bei)和(he)部件(jian),可選擇(ze)具(ju)(ju)有(you)1~3級耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)標(biao)準(zhun)的(de)牌(pai)號;對(dui)要求密切配合,長(chang)期不(bu)漏(lou)和(he)使用壽命長(chang)的(de)使用條件(jian),可選用2~5級耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性的(de)材料(liao);對(dui)于檢修(xiu)方(fang)便易于更換的(de)設備(bei)(bei)(bei)和(he)部件(jian)可選用具(ju)(ju)有(you)4~7級的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)材料(liao)。對(dui)于年腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)率超過(guo)1mm的(de)材料(liao),除特殊情況外(wai),應不(bu)予以(yi)(yi)選用。必須強調的(de)是:在(zai)實際(ji)運行(xing)中,往往不(bu)是單一的(de)均勻腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi),可能會存(cun)在(zai)應力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、點腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、縫隙(xi)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)和(he)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)疲勞等(deng)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)形(xing)式出現(xian),在(zai)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)介質條件(jian)不(bu)能改變或無(wu)法加以(yi)(yi)控制(zhi)的(de)條件(jian)下,在(zai)選擇(ze)材料(liao)時應一并(bing)考慮。


a. 力學(xue)性(xing)能(neng) 


   力(li)(li)學(xue)(xue)性(xing)(xing)能(neng)包括強度(du)、硬(ying)度(du)、塑(su)性(xing)(xing)、沖(chong)擊韌性(xing)(xing)、疲勞性(xing)(xing)能(neng)和(he)斷裂力(li)(li)學(xue)(xue)性(xing)(xing)能(neng)。這些性(xing)(xing)能(neng)是作為結構材料選(xuan)擇時必須考(kao)慮(lv)的(de)(de)(de)因素(su),也可以(yi)認(ren)為是合(he)理選(xuan)擇不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)基礎(chu)。不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)力(li)(li)學(xue)(xue)性(xing)(xing)能(neng)受(shou)測定(ding)條(tiao)(tiao)件的(de)(de)(de)強烈影響,如溫(wen)度(du)、介(jie)質的(de)(de)(de)腐蝕程度(du)、中子輻(fu)照等都將(jiang)使(shi)(shi)在(zai)(zai)常(chang)規(gui)條(tiao)(tiao)件下(xia)(xia)所(suo)得到的(de)(de)(de)數值(zhi)顯著下(xia)(xia)降,因此在(zai)(zai)使(shi)(shi)用常(chang)規(gui)數據時應(ying)考(kao)慮(lv)性(xing)(xing)能(neng)指(zhi)(zhi)標的(de)(de)(de)變化。在(zai)(zai)特定(ding)的(de)(de)(de)使(shi)(shi)用條(tiao)(tiao)件下(xia)(xia),常(chang)常(chang)是某一力(li)(li)學(xue)(xue)性(xing)(xing)能(neng)指(zhi)(zhi)標起主導作用,如量具、刀具、醫(yi)療器(qi)械等,需(xu)優先考(kao)慮(lv)鋼的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)。在(zai)(zai)交(jiao)變載荷(he)作用下(xia)(xia),鋼的(de)(de)(de)疲勞性(xing)(xing)能(neng)就成為主要(yao)選(xuan)材依據,在(zai)(zai)承受(shou)沖(chong)擊載荷(he)或在(zai)(zai)低溫(wen)下(xia)(xia)使(shi)(shi)用,鋼的(de)(de)(de)韌性(xing)(xing)和(he)脆性(xing)(xing)轉變溫(wen)度(du)是合(he)理選(xuan)擇材料的(de)(de)(de)最關鍵(jian)指(zhi)(zhi)標。


 b. 物理性能 


   鋼(gang)(gang)的(de)彈性(xing)模量,熱(re)膨脹系(xi)數(shu)(shu)(shu)、磁性(xing)、導熱(re)系(xi)數(shu)(shu)(shu)等(deng)物理(li)性(xing)能,在某些應用(yong)場合成(cheng)為(wei)不可(ke)忽視的(de)選擇依據,如要(yao)(yao)求無磁性(xing),僅限(xian)于(yu)奧氏體不銹鋼(gang)(gang)。對(dui)于(yu)制造容器、塔(ta)、槽等(deng)設備襯里的(de)不銹鋼(gang)(gang),鋼(gang)(gang)的(de)熱(re)膨脹系(xi)數(shu)(shu)(shu)就十分(fen)重要(yao)(yao);對(dui)于(yu)制造熱(re)交換器的(de)不銹鋼(gang)(gang),熱(re)膨脹系(xi)數(shu)(shu)(shu)和導熱(re)系(xi)數(shu)(shu)(shu)成(cheng)為(wei)選擇的(de)重要(yao)(yao)條件,尤其是在與異種鋼(gang)(gang)焊接時其熱(re)膨脹系(xi)數(shu)(shu)(shu)就更加重要(yao)(yao)。


 c. 工藝性能(neng) 


  鋼的(de)可(ke)焊(han)性,冷成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)性能等(deng)是某些應(ying)用(yong)中特別重要的(de)工(gong)藝(yi)性能指(zhi)標。例如,冷成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)性能是深(shen)拉和脹形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)作業的(de)關鍵指(zhi)標,用(yong)此鐵素體不銹鋼的(de)n、r值、奧氏體不銹鋼的(de)延伸(shen)率將成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)選擇適用(yong)不銹鋼的(de)主要考慮因素。深(shen)拉成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)用(yong)薄(bo)板(ban)的(de)生產企業,為(wei)滿足這(zhe)種需要,應(ying)在鋼的(de)成(cheng)(cheng)(cheng)分控制、工(gong)藝(yi)調整等(deng)方面保證最終成(cheng)(cheng)(cheng)品(pin)的(de)冷成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)性能。


②. 服役(yi)條(tiao)件(jian)


 不(bu)銹鋼(gang)設備和(he)部件的工作條件,包括環境溫度(du)、腐(fu)蝕介質成分(fen)、受力(li)狀態、對磁性的限制、是否(fou)遭(zao)受中子輻照(zhao)等(deng)服役條件構成了合(he)理選擇(ze)不(bu)銹鋼(gang)的外在因素,所(suo)選用的不(bu)銹鋼(gang)必須與外界條件相適應(ying)。