不锈钢板的选择方法

常见于建筑和家庭装修上会使用不锈钢板,不锈钢板属于一种防腐蚀能力较强的材质,因此得到了非常广泛的使用,但是我们在选择不锈钢板时,如果购买成伪劣产品,其材质的防腐蚀性也是非常不好,因此我们在购买不锈钢板时,需要注意选择方法。 选择不锈钢板有哪些方法 现在的建筑和装修装饰中都离不开不锈钢板,不锈钢板是一种防腐蚀能力很好的钢板,所以现在很多的钢板厂家都在加大不锈钢板的生产力度,但是也有些不法的商贩,只追求利益为忽略了不锈钢板的质量,下面介绍几种不锈钢板的选择方法。 1、在挑选不锈钢板之前需考虑到不锈钢板的用途以及使用环境。如:装潢用一般使用焊管,流体输送一般用无缝管,医疗或厨房要使用卫生级不锈钢板,承压使用厚壁管;一般室内采用200系列材质即可,室外需使用304等材质,而在酸碱性地方或沿海地区一般要使用316以上材质。 2、在挑选钢管时必须确定材质达标。以304材质为例:a、从价格上分析,若304材质不锈钢板甚至低于市场上301材质的普遍价格,要仔细辨别,很可能是其他材质冒充;b、认明管面上是否打钢印材质“304”字样,并要索取厂家质量证明书作为凭证;c、可用酸性试剂测试,30秒后材质304不变色,201变黑色;d、大批量购买可抽取样品送至国家权威检测中心进行成分化验检测。 3、观看外表面和管内壁的颜色是否光亮平滑、厚度是否均匀或有粗糙现象。一般焊管此项基本不用检查,而无缝钢管是采用冷拔或热轧方式生产的,在生产过程中操作不当容易产生厚度不均匀、管面有裂纹等现象,而表面粗糙一般是无缝管未进行抛光处理,若对外观无特别要求不影响使用。 4、选购时应选择经质量技术监督局评定的优秀产品。在客户中有长时间使用见证和良好口碑是最直接有效的选购方法。 5、轧制管中经常会出现内重皮、麻点、和轧制青线,一般情况下这些无法避免,也基本不影响使用,但在选购时一定要选择尽量少的,特别是检查内表面。 6、一定要选择大品牌不锈钢,比如太钢不锈钢、宝钢不锈等。
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发布时间:2015-03-16

LCAK钢酸洗后表面山水画缺陷分析及控制措施

低碳铝镇静钢(LowCarbonAluminum killedsteel,简称LCAK钢)是包括冷轧基料和热轧酸洗板等诸多牌号的一大类钢种。其中,热轧酸洗板是以优质热轧板带为原料,经酸洗生产线去除氧化层,表面质量和使用要求(主要是冷弯成型或冲压性能)介于热轧板和冷轧板之间的中间产品,是部分冷轧板理想的替代产品,其质量要求要高于热轧板,而部分热轧酸洗板需达到冷轧板的质量要求。 在实际生产中发现,LCAK钢酸洗后存在的表面质量缺陷主要有麻点、凹坑、白斑、划伤、欠酸洗和过酸洗等,上述各类缺陷形成原因较明确,控制手段易于提出。然而,LCAK钢酸洗后表面大批量存在黑色、丝状和蜿蜒分布的线状缺陷,由于其形状类似国画中的山水画,故称为山水画缺陷。本文从山水画缺陷的微观分析入手,结合现场工艺实际,明确了LCAK钢山水画缺陷形成的机理,提出了系统的控制措施。 山水画缺陷的表现及影响 山水画缺陷主要为热轧LCAK钢经酸洗后表现出来的一种表面缺陷,而热轧卷表面并未存在明显异常,不同钢种和不同规格的热轧卷经酸洗后山水画缺陷均有存在。其中,LCAK钢山水画缺陷最严重,在带钢表面分布面积也最广。当山水画缺陷较严重时,连退成品表面仍可观察到山水画缺陷,产品用于家电和汽车等外板时无法满足客户要求,尤其是当客户采用电镀锌工艺处理后,此种缺陷显现明显,严重影响产品外观质量。 为进一步分析酸洗时间对山水画缺陷的影响,针对低碳铝镇静钢热轧卷试样进行了模拟酸洗试验。酸液为1:1的盐酸水溶液,进行常温电解酸洗。对于出现山水画表面缺陷试样,采用延长酸洗时间的方法进行不同酸洗时间下表面缺陷观察,腐蚀时间分别为10、20min。结果表明,延长酸洗时间无法消除试样表面山水画缺陷。 采用SEM(扫描电镜)对山水画缺陷进行微观分析,结果表明,山水画缺陷在SEM下表现为二次电子信号较强的白亮区域。将白亮部位放大观察,发现此处除正常基体晶粒外,表面多处粘附一层凸凹疏松、多孔和凹凸不平的膜状物质。对缺陷部位进行面扫描发现,该部位氧含量偏高,其次存在微量的铝和钙。 酸洗后试样表面山水画缺陷的截面形貌类似山包,中间峰高度约为3.18μm。通过分析缺陷的截面微观形貌及能谱分析结果可见,缺陷处氧含量较高,存在明显的铁皮残留及压入痕迹,同时在膜状物质与基体的界面处也发现了硅元素的存在,说明铁皮界面处形成了高黏附力的铁橄榄石相(Fe2SiO4),更易于造成铁皮残留的产生。 影响热轧带钢氧化铁皮状态的工艺参数包括板坯出炉温度、在炉时间、R1和R2除鳞状态、中间坯温度控制情况、精轧除鳞状态、机架间冷却水的状态、终轧与卷取温度控制状态和层流冷却水控制状态等。本文针对山水画缺陷进行典型因素对比分析。 加热制度对山水画缺陷的影响。实 际生产酸洗板的板坯入炉温度为50—300℃,均为冷装。在此温度区间内对酸轧生产线跟踪发现,酸洗后带钢表面均出现了山水画缺陷;此时将出炉温度控制为1280—1310℃,在炉时间控制为230—370min。在此温度控制区间内对酸轧产线跟踪发现,酸洗后带钢表面均出现了山水画缺陷。可见,加热制度对山水画缺陷的影响并不明显。 粗轧除鳞道次对山水画缺陷的影响。通过对比1,3道次除鳞和1,3,5道次除鳞后山水画缺陷的形貌,得出:增加粗轧除鳞道次可明显降低带钢表面山水画缺陷的严重程度。 精轧及卷取因素对山水画缺陷的影响。精轧除鳞均进行过打靶试验,以确保除鳞水弧面搭接量合适,且生产中精轧均采用双道次除鳞。结果表明,上述措施对山水画缺陷产生与否无明显影响;调整机架间冷却水流量,控制终轧目标温度为890℃、实际控制精度为±20℃。结果表明,冷却水流量无法明显抑制山水画缺陷的产生;卷取目标温度主要有710℃、670℃两种,实际控制精度为±20℃。结果表明,两种卷取温度下带钢表面均出现了山水画缺陷。 山水画缺陷形成机理分析 山水画缺陷微观特征的分析表明,表层存在氧化铁为主的黏附性较强的物质是导致带钢表面产生山水画缺陷的根本原因。对所有生产关联性因素进行分析后发现,山水画缺陷的产生与粗除鳞关系密切。与常规除鳞系统故障导致的氧化铁皮压入缺陷不同,山水画缺陷只有在带钢酸洗后才能表现出来,进而影响下道工序产品表面质量,而在热轧卷表面未观察到任何异常之处。然而,山水画缺陷处含有的膜状氧化铁确凿地说明了热轧板卷表层的氧化铁皮去除不彻底。本文从山水画缺陷的山峰具有沿轧向和逆轧向的双向特征出发,分析如下: 山水画缺陷是由于中间坯在R2可逆轧制时除鳞不彻底所致。除鳞不彻底导致中间坯表层并非平整光滑,因此部分表面存在凸起或台阶。由于R2一般采用1,3,5道次除鳞,奇数道次除鳞均是中间坯进入R2时进行除鳞,一直采用该方向进行除鳞,在中间坯表层的凸起或台阶的背面凹坑处必然会残留部分未除净的氧化铁皮。这些氧化铁皮在后续的往复轧制中延伸并形成山峰的特征。由于是往复可逆轧制,这种山峰必然存在沿轧向和逆轧向的特征。 控制措施及效果 通过现场跟踪发现,在R2采取1,3,5道次除鳞,比1,3道次除鳞更能减轻山水画缺陷的严重程度,因此将R2的除鳞道次固化为3道次以上。同时,酌情增加第2道次或第4道次除鳞,从反方向去除残留的氧化铁皮。另外,结合生产线实际情况,采取了新型粗轧除鳞喷嘴,以保证除鳞扇面的重叠量,提高除鳞打击力。 通过改进粗轧除鳞系统参数,改进后的除鳞扇面重叠量为5—32mm,说明除鳞系统达到了对板卷表面的全覆盖。增加除鳞道次和优化除鳞系统参数后,LCAK钢酸洗后表面的山水画缺陷得到明显改善。
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发布时间:2015-03-13

2205双相不锈钢在生物制药领域的应用

制药和生物技术行业的卫生要求相对较高,用于制造加工容器和管道系统的材料必须具有卓越的耐腐蚀性和清洁性,以确保药物产品的纯度和品质。而且,材料必须能够耐受生产环境以及消毒和清洁工序中的温度、压力和腐蚀性。此外,材料必须具有良好的焊接性,能够满足行业对表面光洁度的要求。   制药和生物技术行业工艺设备的主要制造材料为316L奥氏体不锈钢。316L不锈钢具有的良好耐腐蚀、焊接性、电解抛光特性以及供货方便等特点,使其成为制药行业设备的理想材料。尽管316L不锈钢在许多工艺环境下表现良好,但用户仍然通过审慎选择特定的316L不锈钢化学成分以及采用改进的生产工艺如电渣重熔来提高316L不锈钢的各种性能。   对于316L不锈钢而言,工艺介质腐蚀性过强的话,用户若能接受维护成本的增加可以继续使用316L不锈钢,也可以转而选用合金成分更高的6%钼超级奥氏体不锈钢。最近,生物技术行业也认识到了采用2205双相不锈钢制造工艺设备的好处。采用厚度标号为10的2205双相不锈钢板和4.8mm厚的2205双相不锈钢板制造的制药行业用研发容器。与产品接触的表面经电解抛光使光洁度达到ASME BPE-SF4。   2205双相不锈钢的特性   316L不锈钢的显微组织中包含了奥氏体相和非常少量的铁素体相,这主要是通过向合金中添加足够量的镍来稳定奥氏体相而形成的。锻轧316L不锈钢的镍含量一般为10%-11%。双相不锈钢的化学成分经过调整,形成了一种含有大致等量的铁素体相和奥氏体相的显微组织。锻轧316L不锈钢和锻轧2205双相不锈钢的显微组织对比锻轧316L不锈钢的显微组织,显示出奥氏体晶粒以及偶尔可见的铁素体长条。锻轧2205双相不锈钢显微组织,显示出奥氏体(浅色相)和铁素体(深色相)的数量大致相等。   2205双相不锈钢是通过降低镍含量至5%左右,并调整锰和氮的添加量,形成40%-50%铁素体而形成的。2205双相不锈钢奥氏体相和铁素体相具备大致相当的耐腐蚀性。“双相”指具备奥氏体/铁素体两相的显微组织。   2205双相不锈钢氮含量的增加及其细晶粒的显微组织使其具有比304L和316L等常见奥氏体不锈钢更高的强度。在固溶退火条件下,2205双相不锈钢的屈服强度大约是316L不锈钢的两倍。由于这一较高的强度,2205双相不锈钢的许用应力可以高很多,这取决于工艺设备制造所采用的设计规范。在许多应用中,可以减薄壁厚,从而减轻重量,节约成本。   腐蚀特性   耐点蚀性能   在制药和生物科技行业应用中,不锈钢最常见的腐蚀形式是在含氯化物的环境中的点蚀。2205双相不锈钢铬、钼和氮含量较高,达到了显著优于316L不锈钢的耐点蚀和缝隙腐蚀性能。通过在6%三氯化铁标准试验溶液中测量发生点蚀所需要的温度(临界点蚀温度),可确定不锈钢的相对耐点蚀性能。2205双相不锈钢的临界点蚀温度(CPT)界于316L不锈钢和6%钼超级奥氏体不锈钢之间。应当注意,在三氯化铁溶液中测得的CPT数据是材料耐氯离子点蚀性能的一个可靠排名,但不应用于预测材料在其他氯化物环境中的临界点蚀温度。   应力腐蚀开裂   当温度高于60℃,在拉伸应力和氯离子的共同作用下,316L不锈钢容易出现裂纹,这种灾难性的腐蚀形式成为氯化物应力腐蚀开裂(SCC)。在热工艺流体条件下选用材料时,必须考虑这种腐蚀。应当避免将316L不锈钢用于存在氯离子和60℃以上温度的环境中。2205双相不锈钢在简单盐溶液中耐SCC的温度可达至少120℃。   红锈   暴露在高纯度水介质中的不锈钢,表面会出现薄薄的锈迹或沉淀物,这被称为红锈。这锈迹主要由氯化铁或氢氧化铁颗粒物构成,有多种颜色,包括红色、金黄色、蓝色、灰色和深褐色等。形成红锈的原因尚未明了,但材料的差异如特定的不锈钢牌号和表面处理可能影响红锈的形成。   在制药和生物科技行业中,注射用水(WFI)系统所处的清洁蒸汽环境和高纯度水环境,经常会出现红锈现象。蒸馏装置、贮罐、工艺过程容器、泵、阀门和管道等部件均可能受到影响。   鉴于可能导致产品污染,要求对严重红锈的材料表面进行清洁,而清洁作业的成本高、耗时长。因此,有必要要求制药和生物科技行业所使用的材料具备与316L不锈钢相同的耐红锈能力。曾经对包括316L不锈钢和2205双相不锈钢在内的材料进行过红锈现象的系统调查研究,研究结果表明2205双相不锈钢耐红锈的能力至少与316L不锈钢相当。   加工特性   2205双相不锈钢的加工特性在许多方面与316L类似,但仍存在一些差异。如冷成形加工操作必须考虑到双相不锈钢较高的强度和较高的加工硬化特性。这就要求成形设备具备更高的负荷能力,而且在成形操作中,2205双相不锈钢会表现出比标准奥氏体不锈钢牌号更高的回弹。2205双相不锈钢较高的强度使其比316L更难进行切削加工。   2205双相不锈钢的焊接可以采用316L不锈钢的焊接方法。但是,必须对热输入量和层间温度进行严格控制,以保持所希望的奥氏体-铁素体相比例,并避免有害金属间相的析出。焊接用气内含有少量的氮气有助于避免这些问题。在进行双相不锈钢焊接工艺评定时,常用的方法是采用铁素体测定仪或通过金相检验来评估奥氏体-铁素体比率。在典型情况下,ASTM A 923 试验方法用于验证是否存在有害金属间相。   推荐的焊缝填充金属为ER2209,只有在焊接之后才能进行焊缝固溶退火处理以恢复耐腐蚀性的情况下,才推荐采用不使用填充金属的自熔焊。进行固溶退火处理时,将部件加热到至少1040℃的温度,然后快速冷却。   双相不锈钢如2205的熔透性和流动性比316L不锈钢差,所以焊接速度较慢。因为2205双相不锈钢熔透性差,所以需要修改接头的形状。2205双相不锈钢需要比316L不锈钢更宽的坡口角度、更大的根部间隙和更小的钝边,以便获得完全熔透的焊缝。   如果焊接设备允许使用填充焊丝,则可采用2209填充焊丝进行2205不锈钢的轨道焊接。也可以不用填充焊丝,而使用过合金化的自耗嵌块。   电解抛光特性   许多制药和生物科技应用都要求与产品接触的表面经过电解抛光处理。因此,能够提供高质量电解抛光表面的能力就成为了一项重要的材料特性。2205双相不锈钢可以电解抛光至0.38μm或更高的光洁度,这样的光洁度满足或超过了ASME BPE标准对电解抛光表面的表面光洁度要求。尽管2205双相不锈钢能够轻易满足制药和生物科技行业对表面光洁度的要求,但经电解抛光的2205不锈钢表面并不像电解抛光后316L不锈钢表面那样光亮。这种差异是因为在电解抛光过程中,铁素体相比奥氏体相的金属溶解率略高。
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发布时间:2015-03-12

铝钙合金的制取方法

在炼钢生产中常用铝钙合金作深脱氧剂,特别是对于一些要求无硅或低硅钢中,铝钙合金采用更多,而不采用含硅合金进行深脱氧;另外,铝钙合金还能对钢中夹杂物的变性处理起到作用。铝钙合金是一种重要的冶炼用合金。目前铝钙合金的制取方法有以下: 1、掺兑法 这是目前生产铝钙合金的主要方法,该方法是将金属铝、铝铁合金进行熔化,把金属钙加入到液态铝或液态铝铁合金中,制取铝钙合金。 该方法设备投资少,生产操作简单。缺点是金属钙容易氧化烧损,一般含钙不超过5%。 2、熔盐电解法 是采用液态铝作为阴极,电解以氯化钙为基体的熔盐生产铝钙合金。该方法可以从电解槽中直接生产含钙量不同的铝钙合金。 3、铝还原氧化钙法 铝还原氧化钙是将氧化钙和金属铝按一定比例混合后在一定温度下,使铝不断还原氧化钙得到金属钙,生成的金属钙会和液态铝反应形成稳定的金属间化合物,即铝钙合金。 三种方法: 渗兑法需要事先制备金属钙,价格昂贵,在渗兑时钙的利用率仅为50%,烧损严重,浪费极大,从长远来看该方法没有生命力。 熔盐电解法工艺简单,用液体铝电解CaCl2- CaF2熔盐系,添加CaO电解原料来生产铝钙合金,可以实现工业化生产,且原料资源丰富、价格低廉。 铝还原氧化钙法生产铝钙合金,工艺容易,同时原料铝和氧化钙资源丰富,并且对状态没严格要求,生产成本不高,是未来制取铝钙合金的主要方法之一。
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发布时间:2015-03-11

铝基复合材料的粉末冶金制备法

铝基复合材料是以金属铝及其合金为基体,以金属、非金属颗粒、晶须或纤维为增强体的非均质混合物,在航空航天、汽车工业等领域得到广泛的应用。由于采用粉末冶金法可使增强体以任意比例添加到复合材料基体中,增强体也易于在宏观上形成更均匀的分布,且烧结温度低,界面反应容易控制;同时,材料的性能和稳定性明显优于其他方法制备的材料,所以粉末冶金法成为目前制备铝基复合材料最常用的一种工艺。 粉末冶金法制备复合材料的具体工艺包括以下几个步骤。 一、混粉 一般混粉的方式有普通干混、球磨及湿混。在这三种混粉方式中,普通干混及湿混容易出现增强体分布不均匀及大量的团聚、分层等现象,通常较为常用且有效的是球磨。 二、粉末预压 在混粉结束后,即进行粉末预压处理。粉末预压成形方法主要有冷压和冷等静压。相比之下,冷压是最为经济、常用的粉末预压成坯法。在铝合金粉末预压后,一般要求预压坯密度为复合材料密度的70%~80%,以利于脱气阶段气体的逸出。由于铝粉和增强体容易吸附水蒸气并氧化,粉末生坯在加热过程中将释放大量的水蒸气、氢气、二氧化碳和一氧化碳气体。因此,生坯在热加工前应经过除气处理,避免制品中出现气泡和裂纹;除气温度一般应等于或者稍高于随后的热压、热加工变形和热处理温度,以避免压块中残存的水和气体造成材料中产生气泡和分层。但是如果温度过高,铝合金中其它一些元素可能出现烧损,还会使合金中起强化作用的金属间化合物聚集、粗化,降低材料的性能。 三、固化 在粉末除气后,对其进行致密化处理,即烧结、热压、热等静压及热挤压松散的粉末或预压的粉末。在确保低成本和高生产率的情况下,通过单轴冷挤压成坯,经过除气后,以一定速率升至一定的温度,并按照一定的挤压比进行热挤压,再进行后期的热处理,得到最终的材料。这种将粉末冶金与后续致密化处理(如挤压、轧制等)结合起来的粉末成形工艺,使粉末能够在短时高温、高压作用下发生塑性变形,进而实现粉末颗粒间的结合,这种工艺在目前粉末冶金法制备铝基复合材料的研究中使用较多。与常规的粉末冶金法相比,挤压过程中粉末颗粒除受到三向压应力外,沿挤压方向还承受巨大的剪切力,其表面的氧化膜破碎后进一步增强了相邻粉末颗粒间的结合强度,组织结构细小均匀且成分偏析少,增强体颗粒无明显团聚,有利于其在基体中的分布,此外这种方法无需烧结,减少了制备工序,降低了成本。相比高成本的热等静压工艺,粉末热挤压工艺综合优势更为明显,可直接得到物理和力学性能优异的材料。
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发布时间:2015-03-10

薄板坯连铸连轧流程试制含钒钛取向硅钢中氮化物析出相

抑制剂在取向硅钢生产中具有非常关键的作用。为了使取向硅钢成品组织获得单一高斯织构并具有优良的磁性能,通常采用细小弥散的第二相质点以及单元素溶质作为抑制剂,通过钉扎作用与晶界偏聚作用,在脱碳退火和最终高温退火升温过程中抑制初次再结晶晶粒的正常长大。   中国钢研科技集团的学者通过热力学计算与模拟试验研究了含钒钛取向硅钢中氮化物析出相的析出规律与析出行为,并探讨了含钒钛元素的氮化物析出相作为薄板坯连铸连轧流程制备取向硅钢中辅助抑制剂的可行性。研究表明,在所冶炼的含钒钛取向硅钢的成分范围内,TiN在钢液凝固末期便具备析出的热力学条件,而AlN与VN只可能在凝固后的α+γ或α+Fe3C两相区内析出。含钒钛取向硅钢中氮化物析出相以成分复杂的复合析出相为主,且随着钒钛加入量的增加,钢中抑制剂析出相总的分布密度由于含钒钛元素的氮化物析出相的增加而明显提高,使抑制剂抑制初次再结晶晶粒正常长大的能力得以加强,最终成品的磁感应强度值B8由1.898T。同时,加入不高于0.007%的Ti与不高于0.005%的V不会影响中间脱碳退火工序的脱碳效果以及高温退火净化阶段硫"氮的脱除效果,其形成的含钒钛元素的纳米级氮化物析出相适合作为薄板坯连铸连轧流程制备取向硅钢的辅助抑制剂。
编辑:冶金材料设备网
发布时间:2015-03-09

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