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不锈钢材料

前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇不锈钢材料范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

不锈钢材料

不锈钢材料范文第1篇

关键词:不锈钢材料、刀具、切削加工、加工方法

不锈钢材料以铁为基体,却拥有比一般钢、铁更优质的性能。合金元素的加入使得不锈钢材料具备常温乃至高温下的耐腐蚀性,以及由于一般材料的物理性能。但是,由于其韧性增强导致加工过程中刀具极易受到磨损,而塑性较高的特性也使得加工过程产生的铁屑不容易排除,最终影响加工进程和最终效果。笔者将分别从上述几个方面对不锈钢材料的加工进行逐一讲解。

1.材质特性分析

1.1.韧性强

众所周知,不锈钢材料集体铁的存在导致该材料的硬度高,尤其是高温条件下,其现实出的高硬度、高强度更是使得加工过程中难以实现精确的切削加工,更难以实现弯折、卷曲等加工效果。

1.2.塑性大

在不锈钢的加工过程中,其表现出较大的塑性而使得加工过程中产生的切屑附着材料的表面,不易被清除。也就是说,随着加工过程的进行,其表现出的塑性使得材料具有一定粘附能力,造成加工困难。

1.3.膨胀系数高

在不锈钢材料的加工过程中,随着加工工作的深入,其材料温度也随之升高。同时其散热能力差也导致加工材料容易变形,影响准确度。另外,材料的高温度也使得加工刀具的温度持续高温,更加速了其磨损程度。

2.加工刀具

加工刀具的选择是加工过程中至关重要的一步,质量差的刀具必然使得加工过程存在一系列问题,并且也会影响到最终成品的质量;而相反的,质量高的刀具能够提高加工的效率,但由于不锈钢加工的要求不同,会造成资源浪费等现象。因此,针对不同要求,选择适合刀具是生产加工的要点所在。

2.1.材料选择

上述问题可以看出,针对不锈钢材料的特质,加工刀具的选择需要针对其性能具有良好的导热性、抗磨性以及较强的韧度。例如,高速钢刀具良好的强度和韧性能够减少加工过程的磨损,同时在较高温度下也不易受到影响改变特质,满足了不锈钢加工刀具选择的基本要求。

2.2.参数选择

刀具的几何参数对于刀具加工来讲亦是关键之处,刀具参数设置合理能够使得加工结果更加精确。刀具前脚参数一般在10?—20?之间,根据车床的精确程度进行精确划分;后脚参数根据加工材料的厚度来确定,厚度大后脚角度就小,反之亦然;主偏角、副偏角根据所需加工材料的特性和加工要求进行具体的设定,刃倾角的作用是增强加工刀具刀尖的强度,使得加工过程更加顺畅,其参数值一般在7?— -3?之间。其他各项参数都需要根据加工要求、加工流程进行灵活调整,以达到最好的加工效果。需要指出,倘若前刀面磨到略低于刀柄的位置,可以在提高刀具运用程度的同时更好的处理切屑问题。

2.3.刀具其他要求

首先,为了克服不锈钢材料的粘附问题,刀具的粗糙值不易过大,这样有利于及时排除加工的切屑,减少粘刀问题的发生;其次,刀刃部位应当时刻保持锋利,这样能够有效减少对于硬度较大的材料的吃刀量,使得加工过程更加顺利;最后,需要控制刀具的切削量,笔者总结数据如下:

3.加工方法

3.1.切削速度的控制

不锈钢材料加工过程中,对于切削技术的掌握是每个生产加工人员的必修课。长时间的经验表明,低速切削能够调整和改善加工过程中常出现的积屑问题,因为在这种状态之下,速度低导致加工过程的温度能够被控制在合理的范围之内,这样能够避免因为温度高造成的不锈钢材料加工不准确和刀具严重受损问题,也能够使材料的塑性不发生较大变化,从而能避免产生积屑瘤;相反的,如果在高速切屑的状态下,切削底层温度过高导致出现软化现象,那么在接下来的加工过程中就极容易在其表面出现积屑瘤,从而影响加工材料成品的质量。

3.2.钻孔

在生产车间我们发现,最常用的钻孔钻头一般为麻花钻,但是麻花钻在加工不锈钢材料时需要注意螺旋角的确定。钻头一般不宜过小,否则会影响加工的速度,同时锋利程度较低的钻孔加工极易造成加工偏差,使得成品不符合前期规定。但也需要注意,钻头螺旋角倘若过大就会使得加工过程中产生的废屑无法排除,造成加工的障碍。因此加工时需要注意螺旋角的选择,在选择偏大角度的同时采取断续进给模式,及时排除废屑。

3.3.切削液与冷却方式

由于不锈钢材料的一系列特质影响,加工过程中通过选取适当的切血液进行冲洗、、冷却的工作,就能够使得加工过程中刀具发挥出最大作用且受到最低影响,加工材料也能够保证质量和加工过程的顺利。一般的,切削过程所选取的切血液有乳化液、矿物液和硫化液。

4.结论

综合上述各项注意事项,我们发现,由于不锈钢材料额特殊性和实用性,在其加工过程中需要对每一步进行灵活调整与运用。只有逐步谨慎、灵活应对,才能克服不锈钢材料加工中的各项难题。

参考文献:

[1]韩豫,王可胜,刘全坤.应变强化对奥氏体不锈钢高温疲劳行为的影响[J].机械工程学报, 2013-06-20

[2]马利杰,王西彬.不锈钢精密车削加工硬化研究[J].工具技术,2013-07-20

不锈钢材料范文第2篇

[关键词]304不锈钢;焊接工艺;奥氏体;马氏体

中图分类号:F689 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)11-0094-01

1、背景介绍

石油化工装置中,存在许多高温、高压管道,或者洁净度要求较高的的管道和设备,因此不锈钢大量采用。不锈钢是指主加元素Cr高于12%,能使钢处于钝化状态、又具有不锈钢特性的钢,奥氏体不锈钢通常在常温下的组织奥氏体+少量铁素体。由于所需要获得的组织要求比较严格,不锈钢的焊接尤为重要,焊材的选取成为关键。某装置304不锈钢管道焊接时,施工单位根据自己的焊接工艺评定采用了A132焊条,一些现场人员认为没有采取常用的A102焊条,会产生问题,那么到底采用A132焊条是否可行呢?下面从理论上对304不锈钢焊材的选用作一介绍。

2、304不锈钢的焊接特点

2.1 304不锈钢简介

304相当于我国的0Cr18Ni9不锈钢,化学成分见下表:

力学性能:抗拉强度 σb (MPa)≥520;条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥205;伸长率 δ5 (%)≥40;断面收缩率 ψ (%)≥60;硬度:≤187HB。

2.2 304奥氏体不锈钢的焊接特点

(1)容易出现热裂纹:尽量使焊缝金属呈双相组织,铁素体的含量控制在3-5%以下。因为铁素体能大量溶解有害的S、P杂质。尽量选用碱性药皮的优质焊条,以限制焊缝金属中S、P、C等的含量。

(2)晶间腐蚀:根据贫铬理论,焊缝和热影响区在加热到450-850℃敏化温度区时在晶界上析出碳化铬,造成贫铬的晶界,不足以抵抗腐蚀的程度。

(3)应力腐蚀开裂:应力腐蚀开裂是焊接接头在特定腐蚀环境下受拉伸应力作用时所产生的延迟开裂现象。奥氏体不锈钢焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接头比较严重的失效形式,表现为无塑性变形的脆性破坏。

(4)焊缝金属的低温脆化:对于奥氏体不锈钢焊接接头,在低温使用时,焊缝金属的塑韧性是关键问题。此时,焊缝组织中的铁素体的存在总是恶化低温韧性。

(5)焊接接头的σ相脆化:焊件在经受一定时间的高温加热后会在焊缝中析出一种脆性的σ相,导致整个接头脆化,塑性和韧性显著下降。σ相的析出温度范围650-850℃。在高温加热过程中,σ相主要由铁素体转变而成。加热时间越长,σ相析出越多。

3、不锈钢焊接的焊材选用

不锈钢主要用于耐腐蚀,但也用作耐热钢和低温钢。因此,在焊接不锈钢时,焊条的性能必须与不锈钢的用途相符。不锈钢焊条必须根据母材和工作条件(包括工作温度和接触介质等)来选用。

(1)一般来说,焊条的选用可参照母材的材质,选用与母材成分相同或相近的焊条。如:A102对应0Cr19Ni9;A137对应1Cr18Ni9Ti。

(2)由于碳含量Σ恍飧值目垢蚀性能有很大的影响,因此,一般选用熔敷金属含碳量不高于母材的不锈钢焊条。如316L必须选用A022焊条。

(3)奥氏体不锈钢的焊缝金属应保证力学性能。可通过焊接工艺评定进行验证。

(4)对于在高温工作的耐热不锈钢(奥氏体耐热钢),所选用的焊条主要应能满足焊缝金属的抗热裂性能和焊接接头的高温性能。

(5)对于在各种腐蚀介质中工作的耐蚀不锈钢,则应按介质和工作温度来选择焊条,并保证其耐腐蚀性能(做焊接接头的腐蚀性能试验)。

(6)也可选用镍基合金焊条。如采用Mo达9%的镍基焊材焊接Mo6型超级奥氏体不锈钢。

4、304不锈钢焊接材料选用分析

A102焊条是与304化学成分匹配的焊材,A132则是加入了Nb元素,那么焊接形成的焊缝会是什么组织呢,这需要通过舍弗勒图来进行计算。所用公式为:

Creq =Cr+1.37Mo+1.5Si+2Nb+3Ti Nieq=Ni+22C+14.2N+0.31Mn+Cu(图1)

A132焊条的化学成分为:

对于A132:

Creq = Cr+1.37Mo+1.5Si+2Nb+3Ti = 19.83+1.5×0.59+2×0.52 = 21.76

Nieq = Ni+22C+14.2N+0.31Mn+Cu = 9.54+22×0.043+0.31×1.15 = 10.84

对于304不锈钢:

Creq = Cr+1.37Mo+1.5Si+2Nb+3Ti = 19.00+1.5×1.00 = 20.50

Nieq = Ni+22C+14.2N+0.31Mn+Cu=9.50+22×0.08+0.31×2.00=11.88

焊接时,焊缝的成分取决于熔合比D,设D=0.3,即母材金属熔入焊缝30%,则对于焊缝:

Creq = 0.3 × 20.50+0.7×21.76 = 21.38

Nieq = 0.3 × 11.88+0.7×10.84 = 11.15

以上三组数据对应舍弗勒图全部落在图上的A+F区,也就是奥氏体+少量铁素体区,不会生成易裂的马氏体区,焊缝组织完全可以保证。以上是计算分析,其实简言之奥氏体不锈钢采用奥氏体不锈钢的焊材焊接一定生成奥氏体组织。

那么Nb元素加入到304不锈钢焊缝中会有什么影响呢,Nb的固溶强化作用很强,显著提高钢的淬透性和强度,还可细化晶粒,并提高钢的高温性能,适当加入Nb元素对焊缝的性能是有益的。

不锈钢材料范文第3篇

1、检查杯子的标签等附件,看有无标明产品的名称、容量、口径、制造厂名和厂址、采用的标准号、使用方法及使用中的注意事项。一个重视质量的厂家,会严格遵照国家相关标准要求明示其产品性能。

2、杯子的外观识别法,一看内胆及外胆表面抛光是否均匀一致,是否有碰伤和划伤疵病;二看口部焊接是否平滑一致,这关系到喝水时的感觉是否舒适;三看内部密封是否严密、螺塞和杯体是否匹配;四看杯口,越圆越好。

3、不锈钢材料简易识别法,不锈钢材料规格很多,其中18/8表示此不锈钢材料含18%铬,8%镍,达到此标准的材料,符合国家食品级标准是绿色环保产品,产品防锈、耐腐蚀。普通不锈钢杯体杯体色泽呈现发白或发暗,如果放入浓度1%的盐水浸泡24小时后会产生锈斑,其所含的部分元素超标,直接危害人体的健康,满足以上则是正品。

(来源:文章屋网 )

不锈钢材料范文第4篇

    论文关键词:不锈钢切削加工;切削参数;合理选择

    1 不锈钢切削加工的实际特点

    1.1 具有很强的加工硬化趋势,极易磨损刀具

    大部分不锈钢材料(马氏体类不锈钢例外)具有很强的加工硬化趋势,同时,因为加工硬化层具有很高的硬度(通常高于原有硬度2倍左右,表面硬度HV能够达到400-570kg/mm2)。不同的切削条件与不锈钢工件材料,会让加工硬化层深度从数十μm一直深入到数百μm(通常为100μm-200μm)。

    1.2 切屑不易折断或者卷曲

    切削过程中切屑不易卷曲和折断。特别是镗孔、钻孔、切断等工序的切削过程中,排屑困难,切屑易划伤已加工表面。在数控机床上切削不锈钢时,断屑与排屑是重点考虑的问题。

    1.3 切屑具有很强的粘附性,极易造成刀瘤

    不锈钢材料具有很高的韧性,尤其是对其它金属材料具有较强的亲和力,加工过程非常容易造成刀瘤。

    1.4 “三高”(高温度、高硬度、高强度)不易分离切屑

    不锈钢的特性之一就是高温度、高硬度、高强度。例如温度维持在700°C的奥氏体类不锈钢的机械性能仍不会显着降低。

    2 合理选用加工刀具

    合理选用加工刀具是进行不锈钢材料加工的重要先决条件。不锈钢加工刀具的必须具有以下特点:较高的强度、硬度、韧性、耐磨性以及较低的不锈钢亲和力。

    常用的刀具材料有硬质合金和高速钢两大类,形状复杂的刀具主要采用高速钢材料。由于高速钢切削不锈钢时的切削速度不能太高,因此影响生产效率的提高。对于车刀类较简单的刀具,刀具材料应选用强度高、导热性好的硬质合金,因其硬度、耐磨性等性能优于高速钢。常用的硬质合金材料有:钨钴类(YG3、YG6、YG8、YG3X、YG6X),钨钴钛类(YT30、YT15、YT14、YT5),通用类(YW1、YW2)。YG类硬质合金的韧性和导热性较好,不易与切屑粘结,因此适用于不锈钢粗车加工;而YW类硬质合金的硬度、耐磨性、耐热性和抗氧化性能以及韧性都较好,适合于不锈钢的精车加工。加工1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢时,不宜选用YT类硬质合金,由于不锈钢中的Ti和YT类硬质合金中的Ti产生亲合作用,切屑容易把合金中的Ti带走,促使刀具磨损加剧。

    3 合理选择刀具几何角度

    合理选择刀具几何角度非常重要,其切削部分的几何角度直接影响着不锈钢工件进行切削加工时的切削力、表面粗糙度、加工硬化趋势、生产率、刀具耐用程度等诸多方面。合理选择刀具几何角度不仅可以提高工件的加工质量和加工效还可以显着降低加工成本(如降低刀具的更换频率和废品率等)。

    3.1 合理选择前角

    进行不锈钢切削时,应该在不降低刀具强度的前提之下,适当提高前角 。刀具前角的适当提高会降低刀具的塑性变形能力、切削热以及切削力,加工硬化的趋势也会随之减轻,相应地,刀具耐用度便会显着提高。综合看来,通常情况下刀具前角保持在12°-20°为最佳,具体角度根据实际需要来调整。

    3.2 合理选择后角

    在弹性与塑性两方面均高于常规碳素钢的不锈钢,进行切削时,如果刀具后角 过小,会增加车刀后角与切断表面的接触面积,此时,摩擦高温区集中于车刀后角部位,刀具的磨损会显着加快,并且工件的表面光洁度会显着降低。因此,进行不锈钢工件切削时,车刀后角 应该大于车削普通碳钢时的角度,但是不可以过大,因为过大的后角会导致刀刃强度地急剧下降,刀具的耐用度得不到保证。所以,刀具后角保持在6°-10°之间为最佳。

    3.3 刃倾角

    由于采用较大的前角,刀尖强度会有所削弱。为增强刀尖强度而又不使背向分力增加过大,刃倾角宜取较小数值,一般为-5°至 -15°,连续切削时取较大值,断续切削时取较小值。

    4 合理选择切削用量

    合理选择切削用量直接影响着不锈钢加工的效率与质量,所以,在合理确定刀具类型和刀具几何角度之后,必须要科学合理地确定切削用量。

不锈钢材料范文第5篇

关键词:焊接工艺;不锈钢;焊接变形

引言

随着时代的进步发展,在人们的生活中所用到的不锈钢材料越来越多,而且在企业或重工业中用到的不锈钢材料更加多。由于不锈钢具有非常强的耐腐蚀性,所以被广泛分应用到工业发展之中,一般的机械设备多是用于不锈钢进行生产加工,而其中焊接是制造机械设备的最佳手段,然而我国毕竟是发展中国家,在焊接技术和设备商都不如国外先进。因此,在对不锈钢进行焊接的时候,经常会出现焊接变形的问题,而要避免这种情况,就必须加大措施,促进焊接工艺的技术创新和变革,提高焊接质量。

1 焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响分析

不锈钢不仅制作成本较低,而且还具有很强大的耐腐蚀,因此拥有广阔的市场,在诸多重工业中,不锈钢被广泛运用于生产过程之中,而由于我国的焊接技术还没有达到最先进的水平,因此,在进行焊接不锈钢的过程中,常常会出现焊接变形的问题,这对不锈钢焊接有很大的影响,其主要原因有三点,分别是焊接方法、焊接顺序和焊接参数。

1.1 焊接方法对不锈钢焊接变形的影响

一般而言,在重工业和人民生活中,常用到的焊接方法只有那么几种,分别是焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊等,另外还有一些特殊的焊接方法,多数在比较大的重工企业里会用到。由于焊接工艺技术多种多样,在对不锈钢进行焊接操作的时候,对不锈钢焊接变形的影响也会不一样。在诸多焊接工艺施工中,大部分焊接操作会使不锈钢焊接部位出现高温情况,而当焊接部位的温度降下来之后,就会使不锈钢焊接部位出现变形,比如使用电弧焊进行不锈钢焊接的操作时,冷却后的不锈钢的焊接部位就会产生一个横向的收缩过程。因此,在使用电弧焊进行不锈钢焊接操作时,就需要根据其中的不锈钢材料的整体功能和需求进行操作,以更加科学合理的方式进行焊接操作。除此之外,在对不同的不锈钢材料进行焊接的时候,也需要根据其不同的制造需求,针对性的选择焊接工艺,必须要以焊接材料作为基础,否则很容易就会在焊接操作过程中使不锈钢材料焊接变形。由此可见,使用焊接工艺对不锈钢实施焊接操作时,必须以不锈钢材料的特点作为基本条件,这样在焊接的过程中才不会使不锈钢发生变形的现象[1]。

1.2 焊接顺序对不锈钢焊接变形的影响

在对不锈钢进行焊接操作的过程中,一定要注意焊接操作的顺序,一旦焊接操作的顺序不当,会在很大的程度上影响其焊接变形,在日常对于焊接工艺的使用之中,大量的实例已经充分证明了焊接顺序的重要性,就不锈钢焊接变形的影响来说,造成不锈钢焊接变形的主要因素不是焊接方法,而是焊接操作时对不锈钢焊接的顺序。随着焊接顺序的变化和前后操作的颠倒,在很大程度上会对不锈钢构件产生影响,改变其实际应力和分布的状态,从而产生焊接变形现象,一旦焊接顺序缺乏科学合理的依据,那么针对不锈钢焊接时,也会使得不锈钢焊接变形大大提高。因此,在进行不锈钢焊接的具体操作过程中,必须要对其功能和需求有着充分的了解,对其中极易产生较大焊接变形的部位进行优先焊接操作,对于不锈钢构件出现的焊接缝隙,应该及时进行焊接操作。若是发现不锈钢构件待焊接的部位出现大面积或者长缝隙的地方,必须要放在首要顺序部分,采用分段焊接的操作流程展开焊接操作,如此确定了应对不锈钢构件的焊接顺序,才能有效的控制焊接变形。然而大部分不锈钢构件的焊接操作并非一起进行的,尤其是对于一些超大型的不锈钢构件,在进行焊接操作的时候,会有相当大的困难,一般的焊接顺序很难适应于这种超大型不锈钢的焊接工作,这个时候就需要先考虑焊接变形情况,将可能会出现的焊接变形提前考虑到,之后才能够确定焊接操作顺序[2]。

1.3 焊接参数对不锈钢焊接变形的影响

焊接参数指的是焊接电流和电弧电压等方面的数值,这些对不锈钢都会产生焊接变形,简单来说,在进行对不锈钢焊接操作的时候,焊接方式和焊接顺序都是可以随时改变的,而焊接参数也是可以随时进行调节的,基于此点可知焊接实际电流对焊接温度会产生影响,2500-1300℃时为极区温度,中间弧柱温度可达5000℃,而在焊缝中心也会产生2500℃的高温。但是在具体操作过程中,焊接参数是有一个标准值的,这个焊接参数主要目的就是为了保证焊接过程中不会对不锈钢造成焊接变形,焊接电流过大,为使焊件受热均衡,因此要严格控制焊接电流,焊接电流过小会影响焊接质量,一旦对这个参数的数值控制不当,在焊接不锈钢时,将会很容易产生变形现象。

2 预防不锈钢焊接变形的焊接工艺优化措施

2.1 焊接前的控制

根据不同的不锈钢构件的功能和需求,在进行针对性焊接操作过程中,需要分析不锈钢构件的具体功能需求,选择最有利的施工方式,再考虑焊接过程中可能会出现的一些焊接变形问题,从而制定一个有效的焊接顺序,并能够随时对这个焊接顺序做好应变程序,这就是在实际进行不锈钢焊接之前的工作。除此之外,在针对不锈钢焊接变形方面,还需要一些具体措施,可以根据不同的不锈钢构件,对其进行固定装法,严格控制住可能会出现变形的地方,如此,在焊接不锈钢之前,就已经做好了焊接方法、顺序、参数以及控制措施,这样在实际进行不锈钢焊接的时候,就能有效降低焊接变形现象的发生。

2.2 焊接过程的控制

对不锈钢进行焊接操作,在这一过程中是唯一能够使不锈钢焊接变形的主要因素,在保证焊接前的控制因素之后,进行实际焊接操作的过程中,能够有效降低焊接变形的发生。但是在实际焊接过程中,还需要进行严格控制,可把跟踪激冷、随焊两侧加热碾压等方式进行焊接过程,如此可有效控制不锈钢焊接变形,发现与实际不符合的情况,必须要及时补救,确保焊接操作能有序进行。除此之外,对于工作人员也要严格注意,建立好监督机制,避免工作人员不按要求进行,如此,才能够有效避免焊接过程中对不锈钢焊接不会影响其产生变形现象[3]。

2.3 焊接后的矫正

针对不锈钢焊接操作完工之后,若是发现焊接部位发生严重的焊接变形现象,必须要进行矫正工作,对于某些因局部高温变形的区域,可以使用压缩性变形的变化来抵消其变形的现象,具体矫正的方法一般是使用高温加热,这也是最简便的方法,能够有效的矫正不锈钢变形部位。

3 结束语

焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响,是焊接工艺中普遍存在的现象,是现代焊接工艺不可避免的技术性问题,因此在进行不锈钢焊接时,必须采取优化焊接工艺,只有在焊接过程中注意掌控焊接方法、焊接顺序和焊接参数,在进行对不锈钢实际焊接过程中,能够有效的控制住焊接变形。

参考文献

[1]王步美,陈挺,徐涛,等.焊接工艺对奥氏体不锈钢焊接接头应变强化性能的影响[J].机械工程材料,2013(2).

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