金屬材料的應用

（1）幾種較特殊金屬材料的大致應用情況為了便于選擇材料，將幾種較特殊的金屬材料的大致應用情況作如下概括介紹。

1）高硅鑄鐵——有優異的耐腐蝕性，除高溫鹽酸、氫氟酸、鹵素、苛性堿溶液、熔融堿及亞硫酸等外，可輸送硫酸、硝酸、常溫}han酸或脂肪酸等多種介質;缺點是強度不高、性脆。在使用中不宜驟熱，局部加熱或冷卻，裝配和拆卸時不能用鐵錘敲打。

2）稀土高硅球景鑄鐵——高硅球墨鑄鐵中的石墨球化以后.提高了強度、耐蝕性能及加工性能。耐蝕性比高硅鑄鐵好，除磨削外，還可以車削、鉆孔、攻絲和補焊，適用介質同等硅鑄鐵。

3) 1號耐酸硅鑄鐵——耐腐蝕性接近高硅鑄鐵，可以車削、車內外螺紋、鉆孔和套絲。

4)耐堿鋁鑄鐵——用于輸送堿液。

5)鉛銻合金——用于輸送稀硫酸或濃度小于10 ％溫度不高的鹽酸等介質，鉛銻合金強度不高，泵殼的It:.力和泵的揚程不超過硅鑄鐵的壓力和揚程。

6) 1Cr13——用于防銹或輸送防污染的介質。

7) Cr17——輸送一定濃度與溫度的硝酸、堿性溶液、無氛鹽水、硝鉸、醋酸、磷酸等。

8) Cr28——用于輸送濃硝酸。

9) 1Cr18Nii9——用于輸送稀、中濃度的硝酸或有機物。

10) Cr18Ni12Mo2Ti——與1Cr18Ni9相似，特別適于輸送醋酸。

11) ZGCr17Mo2CuR——用于輸送堿性礦水，pH滇為2~4.

12) ZGCr17Mn13N——用于輸送硝酸等氧化性介質，耐腐蝕性接近LG1Cr18Ni9,材料機械性能高，適用于壓力較高的場合。

13) ZGCr17Mn13Mo2CuN——用來代替ZGCr181Ni12Mo2Ti。

14) ZGCr17Mn9NMo2CuN——用于輸送氫氧化鈉、磷酸、蟻酸、醋酸等介質，在硫酸中的耐腐蝕性特別好。

15)碳化硅硬質合金——碳化硅硬質合金是由硬度極高的難熔金屬碳化物(碳化鎢、碳化欽等)加粘結劑，用粉末冶金方法壓制燒結成型。其特點是具有極高的硬度和強度。良好的耐磨性、耐高溫性和一定的耐腐蝕性，線膨脹系數較低。因此廣泛用來作摩擦副材料，如作機械密封摩擦副材料的有YG6.、YG8、 YG15等。這種材料的脆性大，硬度高，機械加工困難。此種材料能耐一般溫度下的硫酸和氫氟酸以及沸點下的苛性鈉等的腐蝕，不耐鹽酸和硝酸的腐蝕。

16)堆焊硬質合金——為了提高碳鋼、鉻鋼、鉻鎳鋼的硬度和耐磨性，采用在密封面上(軟填料軸套的圓柱面、機械密封摩擦副端面、平衡盤的密封平面及某些采用不銹鋼或耐酸鋼墊的靜密封面)堆焊硬質合金。目前比較廣泛采用的是堆焊69A鉻基焊條，用于要求耐磨、耐腐蝕或汽蝕的場合.使用溫度不超過500°C堆焊硬質合金的工藝比價復雜，容易產生氣孔、夾清、表面硬度不均等缺陷。在使用中耐磨性不}分理想，有時出現龜裂，因此堆焊硬質合金的使用受到一定限制。軟填料軸套和平衡盤在摩擦面上作其他熱處理使表面硬化;而機械密封端面則多采用碳化鎢硬質合金。

(2)各種不銹鋼的用途和特性

固態金屬及合金都是晶體，即在其內部原子是按一定規律排列的，排列的方式一般有3種，即:體心立方晶格結構、面心立方晶格結構和密排六方晶格結構。金屬是由多晶體組成的，它的多晶體結構是在金屬結晶過程中形成的。組成鐵碳合金的鐵具有兩種晶格結構:910℃以下為具有體心立方晶格結構的a——鐵，910°C以上為具有面心立方晶格結構的r一鐵。如果碳原子擠到鐵的晶格中去，而又不破壞鐵所具有的晶格結構，這樣的物質稱為固溶體。碳溶解到a——鐵中形成的固溶體稱鐵素體，它的溶碳能力極低，最大溶解度不超過0.02％而碳溶解到r——鐵中形成的固溶體則稱奧氏體，它的溶碳能力較高，最高可達2％奧氏體是鐵碳合金的高溫相。鋼在高溫時所形成的奧氏體，過冷到727C以下時變成不穩定的過冷奧氏體。如以極大的冷卻速度過冷到230℃以下，這時奧氏體中的碳原子已無擴散的可能，奧氏體將直接轉變成一種含碳過飽和的a固溶體，稱為馬氏體。由于含碳量過飽和，引起馬氏體強度和硬度提高、塑性降低，脆性增大。不銹鋼的耐蝕性主要來源于鉻。實驗證明，只有含鉻量超過12%時。鋼的耐蝕性能才會大大提高.因此，不銹鋼中的含鉻量般均不低于12%。由于含鉻量的提高，對鋼的組織也有很大影響，當鉻含一量高而碳含量很少時，鉻會使鐵碳平衡圖上的r相區縮小，甚至消失。這種不銹鋼為鐵素體織織結構，加熱時不發生相變，稱為鐵素體型不銹鋼。當含鉻量較低〔但高于12％),碳含量較高，合金在從高溫冷卻時，極易形成馬氏體，故稱這類鋼為馬氏體型不銹鋼。鎳可以擴展r相區，使鋼材具有奧氏體組織。如果鎳含量足夠多，使鋼在室溫下也具有奧氏體組織結構，則稱這種鋼為奧氏體型不銹鋼。

(3)常用不銹鋼的耐腐蝕性能

304不銹鋼——是一種通用性的不銹鋼，它廣泛地用于制作要求具有良好綜合性能(耐腐蝕和成型性)的設備和機件。

301不銹鋼——在形變時嚼現出明顯的加工硬化現象，被用于要求較高強度的各種場合。

302不銹鋼——實質土就是含碳量更高的3fl4不銹鋼的變種，通過冷軋可使其獲得

較高的強度。

302B不銹鋼——是一種含硅量較高的不銹鋼，它具有較高的抗高溫氧化性能。

303和303Se不銹鋼——是分別含有硫和硒的易切削不銹鋼，主要用于要求易切削和表面光潔度高的場合口303Se不銹鋼也用于制作需要熱徽的機件，因為在這類條件下，這種不銹鋼具有良好的可熱加工性。

304L不銹鋼——是碳含量較低的3D4不銹鋼的變種，用于需要焊接的場合。較低的碳含量使得在靠近焊縫的熱影響區中所析出的碳化物減至最少，而碳化物的析出可能導致不銹鋼在某些環境弓，產生品間腐蝕(焊接侵蝕)。

304N不銹鋼——是一種含氮的不銹鋼，加氮是為了提高鋼的強度。

305和384不銹鋼——含有較高的鎳，其加「硬化率低，適用于對冷成型性要求高的各種場合。

308不銹鋼-一用于制作焊條。

309, 310, 314及330不銹鋼——鎳、鉻含量都比較高，為的是提高鋼在高溫下的抗氧化性能和蠕變強度。而30S5和310S乃是309和310不銹鋼的變種，所不同者只是碳含較低.為的是使焊縫附近所析出的碳化物減至最少。330不銹鋼有著特別高的抗滲碳能力和抗熱震性。

316和317型不銹鋼—含有鋁，因而在海洋和化學工業環境中的抗點腐蝕能力大大地優于304不銹鋼。其中，316型不銹鋼有變種，包括低碳不銹鋼316L含氮的高強度不銹鋼316N以及含硫量較高的易切削不銹鋼316F

321、 347及348不銹鋼——是分別以鐵，妮加鉑、妮穩定化的不銹鋼，適宜作高溫下使用的焊接構件。348足一種適用于核動力工業的不銹鋼，對和鉆的含量有著一定的限制。

(4)各種金屬的比重和模量(表24-1)

表24——1各種金屬的比重和模量

表24——2 國內外不銹鋼牌號對照表