不锈钢(SUS)的种类及特性
金属加工中使用的不锈钢 (SUS) 主要分为三种类型:马氏体、铁素体和奥氏体。不锈钢的晶体结构根据夹杂物的多少和热处理而变化。晶体结构的差异直接导致性能的差异,可根据用途选择最合适的不锈钢。选择金属材料时,了解不锈钢的种类和特性是很有用的。这是因为不锈钢是金属加工的主要材料,是使用频率很高的金属。
代表性不锈钢种类
马氏体不锈钢
SUS403、SUS410、SUS440是代表性的钢种。马氏体不锈钢含碳量高,主要在调质后使用。不锈钢具有高强度、耐磨性和韧性。形成钝化膜所需的铬含量按质量百分比浓度计为11%~18%,低于其他不锈钢,耐蚀性较差。
所有马氏体不锈钢材料都具有磁性。由于具有较高的强度和耐磨性,常被用作轴承和轴承等零件的材料。它的强度在不锈钢中特别高,优于后述的铁素体和奥氏体不锈钢。
未经调质处理的马氏体不锈钢处于脆性状态。因此,大部分用于零件和产品的材料都经过热处理。
滚筒
铁素体不锈钢
SUS430和SUS444是代表性的钢种。铁素体不锈钢是除铬外还添加了钼和铜的不锈钢。该材料始终具有磁性。它具有比马氏体不锈钢更好的成型性、耐腐蚀性和焊接性,但强度在不锈钢中较低。因此,很难以强度为目的来选择材料。由于晶体结构稳定,因此不会因淬火等热处理而硬化。
当在约475℃的温度下保持一定时间时,它会分裂成低铬浓度的固溶体和高铬浓度的固溶体两相,从而导致快速脆化。使用此温度范围时应小心,因为如果发生脆化则需要进行热处理。
耐蚀性优于马氏体不锈钢,但次于奥氏体不锈钢。但是,由于不含镍,因此难以发生作为奥氏体钢的缺点的应力腐蚀开裂。超低碳/氮SUS444高纯铁素体不锈钢是一种增强耐腐蚀性能,在氯化物环境中抗应力腐蚀开裂的不锈钢。
奥氏体不锈钢
SUS303、SUS304、SUS316是代表性的钢种。奥氏体不锈钢是一组适用于冲压和冷加工的钢材,具有良好的延展性和韧性。由于其良好的可焊性,也用于焊接装配结构。热处理赋予它非常高的硬度。耐腐蚀性是不锈钢中最好的。用于汽车零部件、核能发电、科学仪器等。
基本上它没有磁性,但它可能会因加工而被磁化。SUS303改善了可切削性,是切削不锈钢的代表材料,用SUS303和SUS304制造零件的机会在所有材料中所占比例很高。SUS316是在SUS304的基础上添加了钼,提高了耐腐蚀性的材料。
当加工区域从奥氏体转变为马氏体时,奥氏体不锈钢会发生加工硬化。结果,加工部分变得非常硬并且可能变得难以加工。变化的马氏体称为应变诱发马氏体,它降低了耐腐蚀性,是磁性的一个因素。由于镍含量,它是一种比其他不锈钢更昂贵的材料。
在600~900℃的环境中长期使用后,耐蚀性变差,发生脆化,在氯化物环境中发生应力腐蚀开裂。
升降机
切割盖
沉淀硬化不锈钢
SUS630和SUS660是代表性的钢种。通过沉淀硬化提高强度的不锈钢。与调质马氏体不锈钢具有同等强度,用于要求强度高、耐腐蚀的发动机零件,以及飞机、火箭的结构材料。它在不锈钢中价格昂贵,因为原材料昂贵且制造困难。有磁性。
耐腐蚀性优于铁素体和马氏体不锈钢,但不如奥氏体不锈钢。强度和耐腐蚀性之间的出色平衡。
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