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桂林秀峰不銹鋼的發(fā)明是世界冶金史上的一項重大成就。20世紀(jì)初,吉耶(L.B.Guillet)于1904年—1906年和波特萬(A.M.Portevin)于1909—1911年在法國;吉森(W.Giesen)于1907—1909年在英國分別發(fā)現(xiàn)了Fe—Cr和Fe—Cr-Ni合金的耐腐蝕性能。蒙納爾茨(P.Monnartz)于1908-1911年在德國提出了不銹性和鈍化理論的許多觀點。桂林秀峰工業(yè)用不銹鋼的發(fā)明者有:布里爾利(H.Brearly)1912—1913年在英國開發(fā)了含Cr12%—13%的馬氏體不銹鋼;丹齊曾(C.Dantsizen)1911—1914年在美國開發(fā)了含Cr14%—16%,C 0.07% —0.15%的鐵素體不銹鋼;毛雷爾(E.Maurer)和施特勞斯(B.Strauss)1912—1914年在德國開發(fā)了含C<1%,Cr 15%—40%,Ni<20%的奧氏體不銹鋼。1929年,施特勞斯(B.Strauss)取得了低碳18-8(Cr-18%,Ni-8%)不銹鋼的 權(quán)。為了解決18-8鋼的敏化態(tài)晶間腐蝕,1931年德國的霍德魯特(E.Houdreuot)發(fā)明了含Ti的18-8不銹鋼(相當(dāng)于現(xiàn)在的1Cr18Ni9Ti或AISI 321)。幾乎與此同時,在法國的Unieux實驗室發(fā)現(xiàn)了奧氏體不銹鋼中含有鐵素體時,鋼的耐晶間腐蝕性能會得到明顯改善,從而開發(fā)了γ+α雙相不銹鋼。1946年,美國的史密斯埃塔爾(R.Smithetal)研制了馬氏體沉淀硬化型不銹鋼17-4PH;隨后既具有高強度又可進行冷加工成形的半奧氏體沉淀硬化不銹鋼17-7PH和PH15-7Mo等相繼問世。至少,不銹鋼家族中的主要鋼類,即桂林秀峰馬氏體、鐵素體、奧氏體、α+γ雙相以及沉淀硬化型等不銹鋼*便基本齊全了,且一直延續(xù)到現(xiàn)在。
桂林秀峰1Cr17Ni7不銹鋼在工業(yè)大氣、城市大氣條件下抗銹性良好,在中性的氧化性環(huán)境中有較好的耐蝕性。但在海洋大氣條件下或在還原性環(huán)境中耐蝕性較差。另外,該鋼種對于桂林秀峰化工過程中常見的酸、堿、鹽介質(zhì)耐蝕性較差,因而不在化工裝置或設(shè)備中應(yīng)用。 工藝性能 該鋼種熱加工工藝性能良好,鍛軋熱加工溫度范圍為1150-850℃。用生產(chǎn)不銹鋼的常規(guī)生產(chǎn)手段能順利地生產(chǎn)出各種常用規(guī)格的棒、板、帶和絲材。進行冷變形加工時,由于冷作硬化傾向較強,要增加中間軟化退火的次數(shù)。該鋼種適宜的固溶處理溫度(以及中間軟化退火溫度)為1050-1100℃ 該鋼種在固溶態(tài)下焊接無困難。但桂林秀峰冷軋態(tài)材料進行焊接會在焊縫附近形成低強度區(qū)而影響使用,因而不在焊接狀態(tài)下應(yīng)用。若不可避免焊接時,應(yīng)盡量減少熱輸入或采用電阻焊(點焊、滾焊等)。
高硅含量使桂林秀峰00Cr18Ni15Si4鋼對濃硝酸和含氧化劑的硝酸有非常出色的耐蝕性。而且硝酸濃度愈高(尤其是超過80%以后),其他不銹鋼越不耐蝕時,該鋼種越顯示出極低的腐蝕率。圖4-15是在沸騰濃硝酸中該鋼種與0Cr18Ni9鋼耐蝕性的對比。濃度超過90%的沸騰硝酸中,00Cr18Ni15Si4鋼的腐蝕率低于0.02mm/a,而桂林秀峰0Cr18Ni9鋼的腐蝕率則在1.5mm/a以上。 該鋼種由于碳含量極低,即使在敏化狀態(tài)下耐晶間腐蝕性能也很好。休氏法晶間腐蝕實驗(65%HNO3,沸騰,10×48h)的腐蝕率僅為0.6g/(m2.h)。 桂林秀峰00Cr18Ni15Si4鋼可進行鍛造和熱軋。熱加工加熱溫度為1080-1140℃(鋼錠加熱控制在1120℃以下),停鍛溫度為900℃。加熱爐氣氛要保持為弱氧化性,以防止鍛件增碳。工件加熱要均勻、燒透,避免火焰直接噴射和局部過熱,由于再結(jié)晶速度較慢(特別是當(dāng)溫度較低時),要注意及時回爐加熱。 冷加工成形也容易進行,但由于加工硬化較快及變形量較大時容易變脆,要及時進行中間軟化退火。冷彎時彎曲半徑不宜太小。 該鋼種正確的熱處理制度為1100-1140℃加熱后水冷(固溶處理),加熱爐氣氛應(yīng)為弱氧化性。熱加工、冷加工和焊后都要進行固溶處理。要注意固溶處理溫度不能過低,否則耐蝕性和力學(xué)性能(塑性和韌性)都會受影響。在敏化溫度區(qū)間(500-950℃)不宜較長時間受熱或緩慢冷卻通過。 該鋼種可使用包劑焊條進行手工電弧焊或惰性氣體保護焊。但應(yīng)采用和低熱輸入、低電流和小直徑焊條,層間溫度也應(yīng)較低。焊接材料成分應(yīng)與母材基本相同,焊縫中的δ-鐵素體量不得超過10%。
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