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實際上,不銹鋼是以全標準的金屬形狀和尺寸生產制造的,而且還有許多特殊形狀。常用的產品是用薄板和帶鋼制成的,也用中厚板生產特殊產品,例如,生產熱軋結構型鋼和擠壓結構型鋼。而且還有圓型、橢圓型、方型、矩型和六角型焊管或無縫鋼管及其它形式的產品,包括型材、棒材、線材和鑄件。
表面狀態
正如后面將談到的,為了滿足建筑師們美學的要求,已開發出了多種不同的商用表面加工。例如,表面可以是高反射的或者無光澤的;可以是光面的、拋光的或壓花的;可以是著色的、彩色的、電鍍的或者在不銹鋼表面蝕刻有圖案,以滿足設計人員對外觀的各種要求。
保持表面狀態是容易的。只需偶爾進行沖洗就能去除灰塵。由于耐腐蝕性良好,也可以容易地去除表面的涂寫污染或類似的其它表面污染。
設計
六十多年以來,建筑師們一直選用不銹鋼來建造成本效益好的 性建筑物。現有的許多建筑物充分說明了這種選擇的正確性。有些是非常具有觀賞性的,如紐約市的Chrysler大廈。但在許多其它應用中,不銹鋼所起的作用不是那么引人注目,可是在建筑物的美學和性能方面卻起著重要作用。例如,由于不銹鋼比其它相同厚度的金屬材料更具有耐磨性和耐壓痕性,所以在人口流動量大的地方修建人行道時,它是設計人員的 材料。
不銹鋼用作建造新的建筑物和用來修復歷史名勝古跡的結構材料已有70多年了。早期的設計是按照基本原則進行計算的。今天,設計規范,例如,美國土木工程師學會的標準ANSI/ASCE-8-90"冷成型不銹鋼結構件設計規范"和NiDI與Euro Inox聯合出版的"結構不銹鋼設計手冊"已簡化了使用壽命長,完整性好的建筑用結構件的設計。
未來展望
由于不銹鋼已具備建筑材料所要求的許多理想性能,它在金屬中可以說是 的,而其發展仍在繼續。為使不銹鋼在傳統的應用中性能更好,一直在改進現有的類型,而且,為了滿足高級建筑應用的嚴格要求,正在開發新的不銹鋼。由于生產效率不斷提高,質量不斷改進,不銹鋼已成為建筑師們選擇的 有成本效益的材料之一。
不銹鋼集性能、外觀和使用特性于一身,所以不銹鋼仍將是世界上 的建筑材料之一。
不銹鋼表面損傷和夾帶外來物的清洗
1、粉塵
制作經常是在有粉塵的場地進行,空氣中常帶有許多粉塵,它們不斷地落在設備表面。它們可以用水或堿性溶液去除掉。不過,有附著力的塵垢需要高壓水或蒸氣進行清理。
2、浮鐵粉或嵌入的鐵
在任何表面上,游離鐵都會生銹并使不銹鋼產生腐蝕。因此,必須。浮粉一般可隨粉塵一起掉。有些粘著力很強,必須按嵌入的鐵處理。除粉塵外,表面鐵的來源很多,其中包括用普通碳鋼鋼絲刷清理和用以前在普碳鋼,低合金鋼或鑄鐵件上使用過的砂子、玻璃珠或其它磨料進行噴丸處理,或在不銹鋼部件及設備附近對前面提到的非不銹鋼制品進行修磨。在下料或吊過過程中如果不對不銹鋼采取保護措施,鋼絲繩、吊具和工作臺面上的鐵很容易嵌入或玷污表面。
訂貨要求和制作后檢查可以防止并發現游離鐵的存在,ASTM標準A380[3]規定了檢查不銹鋼表面鐵或鋼微粒的鐵銹試驗法。當要求 不能有鐵存在的時候,應該使用這種檢驗方法。如果結果令人滿意,應用干凈的純水或硝酸對表面進行洗滌,直到深藍色完全消失。
正如標準A380[3]指出的如果鐵銹試驗溶液不能全部干凈,不在設備的工藝表面,即用來生產人類消費品的直接接觸表面采用這種試驗方法。比較簡單的試驗方法是在水中暴露12~24小時,檢查是否有銹斑。這種試驗靈敏性差,而且耗時。這些都是檢測試驗,不是清理方法。如果發現有鐵存在,必須用后面介紹的化學和電化學的方法進行清理。
不銹鋼的腐蝕
不銹鋼為什么也生銹?當不銹鋼管表面出現褐色銹斑(點)的時候,人們大感驚奇就不是不銹鋼了,可能是鋼質出現了問題”。 其實,這是對不銹鋼缺乏了解的一 種片面的錯誤看法。不銹鋼在一定的條件下也會生銹的。不銹鋼具有有在含酸、堿、鹽的介質中耐腐蝕的能力---即耐蝕性。但其抗腐蝕能力的大小是隨其鋼質本身化學組成、加互狀態、使用條件及干燥清潔的大氣中,有 優良的抗銹蝕能力,但將它移到海濱地區,在含有大量鹽份的海霧中,鋼管則表現良好。因此,不是任何一種不銹鋼在任何環境下都能耐腐蝕不生銹的。
不銹鋼是靠其表面形成的一層極薄而堅固細密的的繼續滲入、繼續氧化,而獲得抗銹蝕的能力。一旦有某種原因,這種薄膜遭到了不斷地破壞,空氣或液體就會不斷滲入或金屬中鐵原子不斷地析離出來,形成疏松的氧斷地銹蝕。
一種不銹鋼可在許多介質中具有良好的耐蝕性,但在另外某種介質中,卻可能因化學穩定性低而發生腐蝕。所以說,一種不銹鋼不可能對所有介質都耐蝕。
金屬的腐蝕,按機理可分為特理腐蝕、化學腐蝕與電化學腐蝕 工程實際中的金屬腐蝕,絕大多數都屬于電化學腐蝕。
不銹鋼的主要腐蝕形式有均勻腐蝕(表面腐蝕)、點腐蝕、縫隙 腐蝕和應力腐蝕等。
均勻腐蝕
與奧氏體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的優勢如下:
(1)屈服強度比普通奧氏體不銹鋼高一倍多,且具有成型需要的足夠的塑韌性。采用雙相不銹鋼制造儲罐或壓力容器的壁厚要比常用的奧氏體減少30-50%,有利于降低成本。
(2)具有優異的耐應力腐蝕破裂的能力,即使是含合金量 的雙相不銹鋼也有比奧氏體不銹鋼更高的耐應力腐蝕破裂的能力,尤其在含氯離子的環境中。應力腐蝕是普通奧氏體不銹鋼難以解決的突出問題。
(3)在許多介質中應用普遍的2205雙相不銹鋼的耐腐蝕性優于普通的 316L奧氏體不銹鋼,而超級雙相不銹鋼具有極高的耐腐蝕性,再一些介質中,如醋酸,甲酸等甚至可以取代高合金奧氏體不銹鋼,乃至耐蝕合金。
(4)具有良好的耐局部腐蝕性能,與合金含量相當的奧氏體不銹鋼相比,它的耐磨損腐蝕和疲勞腐蝕性能都優于奧氏體不銹鋼。
(5)比奧氏體不銹鋼的線膨脹系數低,和碳鋼接近,適合與碳鋼連接,具有重要的工程意義,如生產復合板或襯里等。
(6)不論在動載或靜載條件下,比奧氏體不銹鋼具有更高的能量吸收能力,這對結構件應付突發事故如沖撞,爆炸等,雙相不銹鋼優勢明顯,有實際應用價值。
與奧氏體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的弱勢如下:
(1)應用的普遍性與多面性不如奧氏體不銹鋼,例如其使用溫度必須控制在250攝氏度以下。
(2)其塑韌性較奧氏體不銹鋼低,冷,熱加工工藝和成型性能不如奧氏體不銹鋼。
(3)存在中溫脆性區,需要嚴格控制熱處理和焊接的工藝制度,以避免有害相的出現,損害性能。
與鐵素體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的優勢如下:
(1)綜合力學性能比鐵素體不銹鋼好,尤其是塑韌性,不象鐵素體不銹鋼那樣對脆性敏感。
(2)除耐應力腐蝕性能外,其他耐局部腐蝕性能都優于鐵素體不銹鋼。
(3)冷加工工藝性能和冷成型性能遠優于鐵素體不銹鋼。
(4)焊接性能也遠優于鐵素體不銹鋼,一般焊前不需預熱,焊后不需熱處理。
(5)應用范圍較鐵素體不銹鋼寬。
與鐵素體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的弱勢如下:
合金元素含量高,價格相對高,一般鐵素體不含鎳。
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