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東沃不銹鋼緊固件漫談

发布时间 2011-05-13

304不銹鋼,是美國的標準叫法。 SUS304則是日本的叫法。而我們中國是直接把它的元素叫出來,就叫做0Cr18Ni9 。不銹鋼防鏽的機理是合金元素形成緻密氧化膜,隔絕氧接觸,阻止繼續氧化。所以不銹鋼並不是“不銹”。
304材料出現生鏽現象,可能有以下幾個原因:
1.使用環境中存在氯離子。
氯離子廣泛存在,比如食鹽、汗跡、海水、海風、土壤等等。不銹鋼在氯離子存在下的環境中,腐蝕很快,甚至超過普通的低碳鋼。
所以對不銹鋼的使用環境有要求,而且需要經常擦拭,除去灰塵,保持清潔乾燥。 (這樣就可以給他定個“使用不當”。)
  美國有一個例子:某企業用一橡木容器盛裝某含氯離子的溶液,該容器已使用近百餘年,上個世紀九十年代計劃更換,因橡木材料不夠現代,採用不銹鋼更換後16天容器因腐蝕洩漏。
2.沒有經過固溶處理。
合金元素沒有溶入基體,致使基體組織合金含量低,抗蝕性能差。
3.這種不含鈦和鈮的材料有天生的晶間腐蝕的傾向。
加入鈦和鈮,再配以穩定處理,可以減少晶間腐蝕。
在空氣中或化學腐蝕介質中能夠抵抗腐蝕的一種高合金鋼,不銹鋼是具有美觀的表面和耐腐蝕性能好,不必經過鍍色等表面處理,而發揮不銹鋼所固有的表面性能,使用於多方面的鋼鐵的一種,通常稱為不銹鋼。代表性能的有13鉻鋼,18-8鉻鎳鋼等高合金鋼。
從金相學角度分析,因為不銹鋼含有鉻而使表面形成很薄的鉻膜,這個膜隔離開與鋼內侵入的氧氣起耐腐蝕的作用。
為了保持不銹鋼所固有的耐腐蝕性,鋼必須含有12%以上的鉻.

曾小林  1:35:08
[自动回复]您好,我现在有事不在,一会再和您联系。 不再提醒
竹林聽雨  1:38:25
1)不銹鋼的涵義
普通所謂的不銹鋼係指耐大氣、蒸汽和水等弱介質腐蝕的鋼種;主成分為Cr(鉻),根據耐蝕理論,Cr含量要在12%以上。
一般所謂生鏽,是因Fe(鐵元素)受空氣中的水分和氧氣的影響而氧化,若在鋼中加入12%以上的Cr時能夠在金屬表面形成極薄的一層鉻氧化膜,此覆膜非常堅固且緻密,能阻止鐵元素的氧化,因此說不銹鋼有耐蝕性。
根據使用環境及時間長短的不同,不銹鋼也並非一點鏽跡都沒有。但好材質不銹鋼的鏽斑大都是浮銹,顏色較淺;差不銹鋼因冶煉技術的落後及鉻和鎳含量及低,其鏽跡明顯,顆粒感很強,難以擦除。

2)不銹鋼的分類
一般按照鋼的組織結構分類,如馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼等。
目前,市場上流行的不鏽鐵和不銹鋼,前者是指Cr13型和Cr17型具有鐵磁性的馬氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼,像平常家庭使用的普通不銹鋼刀、叉等製品;後者是指18-8型的無磁(或弱磁)的Cr-Ni奧氏體不銹鋼,一般正規不銹鋼緊固件即採用18-8型的奧氏體不銹鋼,如SUS304,1Cr18Ni9Ti等。
(18-8即指在18%的Cr中添加不低於8%的Ni而成為奧氏體組織,通常不銹鋼螺絲所使用的材質都簡稱為18-8)
3)常用不銹鋼的鋼號
    那麼不銹鋼緊固件的材質所常用鋼號有那些呢?目前國際上因為日本的不銹鋼發展較早也最為成熟,故使用最多的不銹鋼鋼號是以日本JIS標準為代表;其中不銹鋼緊固件是以SUS300系列為主體,是當前全世界使用量的絕大部分。它和中國國家標準的參考對應部分簡要列舉如下:

日本牌號
中國牌號
不銹鋼緊固件的使用
SUS302HQ
無對應牌號
也稱XM7(304CU)
含銅量大於304,易成型
一般用於內六角、馬車螺絲(大扁頭方徑螺絲)和直徑M5以下的小螺絲(機械、自攻螺絲)等的製造。
SUS304
0Cr18Ni9
一般常用普通外六角螺絲、螺帽、牙條、墊圈等製造,使用最為普遍。
SUS316
0Cr17Ni12Mo2
耐腐蝕更強,特別是適用於硫酸腐蝕的環境使用,替代SUS304,成本較高。
SUS316L
00Cr17Ni14Mo2
目前耐腐蝕效果較以上牌號均要好,但成本相對更高的不銹鋼,個別情況下選用。

    按照業界習慣,一般將302HQ和304都簡稱為A2;316和316L(碳C的含量低於0.03%的不銹鋼,可增加“L”標識)都簡稱為A4。不銹鋼螺絲一般用於大氣和水介質等最常見的腐蝕環境,為了耐大氣和水(含工業水)腐蝕,不銹鋼的選材一般是按Cr13型à Cr17型à 18-8型次序。 Cr13型和Cr17型(俗稱不鏽鐵)的螺絲市場幾乎沒有需求。通常選用18-8型Cr-Ni奧氏體鋼即可滿足耐蝕的要求,個別情況下才選用18-14-2型不銹鋼。
4)關於中國的1Cr18Ni9Ti材質
    長期以來,中國使用含Ti(鈦)的Cr-Ni奧氏體不銹鋼來車削生產緊固件,如1Cr18Ni9Ti,這是因為現階段中國不銹鋼冶煉工藝還比較落後,而且車削加工的生產工藝效率低;含Ti 的Cr-Ni不銹鋼佔Cr-Ni奧氏體不銹鋼總產量的90%以上,而日、美等國已下降到1%——2%左右。
    那麼含Ti不銹鋼有那些缺點呢? Ti雖然也是一種很好的耐腐蝕抗氧化元素,但一般不銹鋼材料含Ti量很低,Ti的加入使鋼的粘度增加,流動性降低,而且顯著降低鋼的成材率,從而提高了不銹鋼的冶煉成本,除非用廢料回爐難以保證成分的方式加工;其次,Ti的加入,不僅使鋼的拋光性能變差,而且由於TiN等夾雜常常成為點蝕源而使鋼的耐蝕性下降;另外,像1Cr18Ni9Ti很難用於冷墩加工,而切削工藝加工的緊固件又無法保證精度和抗拉強度,從而達不到國家或國際標準。這也是為什麼越來越多的生產廠家和使用者要求採用SUS304(A2)來生產不銹鋼緊固件的原因。

5)關於不銹鋼緊固件的磁性問題
我們知道,不銹鋼18-8型的Cr-Ni奧氏體不銹鋼線材本身是無磁的,但有些客戶仍然會對用SUS304材料生產的冷打不銹鋼螺絲的磁性問題提出疑問。這是因為經過高速冷打的瞬間成型所自然產生的應力變化是造成成品略帶磁性的主要原因。
眾所周知,不銹鋼緊固件的主要目的是耐腐蝕、防銹化、美觀衛生、抗拉強度達標等,因此,世界上所有的國家標準都沒有對磁性問題作過要求。磁性是不可避免的,傳統用磁鐵去檢驗螺絲,以磁性來作為判定產品是不是不銹鋼的觀念是極端錯誤的。當然,如果像電子儀表等某些部件不能有磁性干擾的,則另當別論,使用SUS316材質是常規有效的解決方案。
其實,只要材料中的Si(矽)含量足夠高,磁性就會極大的降低,即便沒有Cr和Ni這兩種最主要的防腐合金;另一種方法是對有磁性的緊固件加溫去磁,即便是磁性再強的磁鋼,經過高溫後也會一點磁性都沒有。但為了不帶磁性我們不惜成本的選擇這些方法來去磁,我認為是本末倒置。

6)不銹鋼緊固件的印記
按照國家標準GB及世界上大部分國家的習慣,不銹鋼六角螺絲、螺帽一般都打有印記(MARK)。最常見的有:“A2-70”,A2表示SUS304材質或SUS302材質(內六角用),70表示抗拉強度(或稱安全負荷)為700牛頓每平方毫米以上;同理,A4表示SUS316或SUS316L材質;除此之外的印記,一般為廠家的代號或註冊商標,以保證產品的識別和對品質的追溯。不打印記(日標產品或非標品除外)或表識不規範都是不負責任的做法。一般螺絲採用凸形印記,螺帽採用凹形印記。 (非六角螺絲、螺帽或直徑在M5以下的可不用標記)
7)不銹鋼緊固件強度
因為不銹鋼材料無法經過熱處理淬火工藝增加強度(不鏽鐵除外),常規產品只能在原材料上經過冷拔工藝提高其抗拉強度,304材質一般為70級,即抗拉強度為700牛頓每平方毫米,316材質最多可到800牛頓每平方毫米(與碳鋼8.8級相仿)。理論上講,變形量(由粗拉拔變細)越大,強度越高,但所需拉拔次數也越多(跟工藝及材料性能也有關),後期成型也越困難,因此,加工成本也較高。
對於有較高強度要求的使用場合,在不影響整體性能的前提下,可考慮增加使用數量,提高螺栓排列密度或增加螺栓直徑,使所要求的抗拉總強度與螺栓總體抗拉強度相付合。
另外,因材料經過拉拔,其塑性相應降低,對頭部變形量大的一些產品(指最粗部位直徑超過最細部位直徑的兩倍以上,例:外六角螺栓頭部和桿部),一般冷加工的工藝就無能為力了。這種產品只能通過熱加工或車削等工藝加工成型,因此,強度僅為原材料的初始強度。

8)不銹鋼緊固件的適用範圍
緊固件是通用零配件中最常用的一種,大部分是有螺紋、起緊固作用的五金配件。而不銹鋼緊固件是從材質上採用不銹鋼生產的緊固件,起防銹、耐腐、美觀的作用,從行業上講主要應用於石化、水利、建築、船舶、電力通信、機械裝配等行業,從具體使用上主要用於不銹鋼泵閥、耐腐蝕管道、玻璃幕牆、食品及醫療機械、電器及通訊類產品和露天、沿海、潮濕等場合。

9)如何判斷和採購到優質產品
如今,市場上緊固件品種繁多,製造者和銷售商呈現出良莠不齊的現象,怎樣才能避免魚目混珠,採購到優質的不銹鋼緊固件呢:1、外觀成型精美,勻稱;2、產品來自正規工廠,產地清晰,因為大廠原料採購直接來自知名鋼廠,材質從源頭上得到保證;3、六角螺絲、螺母最好都有工廠印記,這表明該品牌對品質敢於承諾;4、產品包裝規範,標籤上標有標準、規格、數量,甚至還有爐號、批號、條形碼等,這表明產品有生產記錄。當然,如果製造廠通過ISO9002國際品質認證等權威檢測就表明其品質的穩定性是有一套優良的系統去保證的。

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