由于不銹鋼類型多,列入標準的牌號多,同時尚有大量廣泛使用的非標準牌號,這些牌號性能各異,因此恰如其分地選擇適用的不銹鋼牌號的難度很大。它涉及到材料學、腐蝕學以及工程學等多種學科的專門知識,除此以外,工程經驗是合理選用不銹鋼不可缺少的重要條件。
1. 必(bi)備條(tiao)件
對不銹鋼部件(jian)或設備用材(cai)的(de)合理選擇應必備下(xia)述條件(jian)和學(xue)科知識。
①. 服役(yi)條件
不銹鋼(gang)(gang)部(bu)件或設(she)備的服(fu)役條(tiao)件包括腐蝕介質成分(fen)(fen)、溫度、壓力(li)、受力(li)狀(zhuang)態(tai)、預期壽命等(deng),是選(xuan)(xuan)擇(ze)適(shi)用不銹鋼(gang)(gang)的先決條(tiao)件。充分(fen)(fen)了(le)解(jie)部(bu)件的使用條(tiao)件,是合(he)理選(xuan)(xuan)擇(ze)不銹鋼(gang)(gang)必備的首要條(tiao)件。
②. 深入了(le)解不銹(xiu)鋼性能(neng)和相關數據(ju)
應根(gen)據部(bu)件或設備的工作(zuo)條件選擇不銹鋼(gang)材料,選材者應對各類不銹鋼(gang)性能(neng)、限制(zhi)其使用的環境因(yin)素,是否易于購得等知識有較全面的了解,方能(neng)有針對性地進(jin)行選擇。
③. 工程實踐經驗
同類(lei)服役條件(jian)下,不銹鋼材(cai)料實際使用經驗是合(he)理選材(cai)的重要依據,應特(te)別予以重視。
④. 模擬(ni)試驗數據
在(zai)許多腐蝕環(huan)境(jing)下,在(zai)沒有實際使用經(jing)驗(yan)的(de)條件下,實驗(yan)室模擬試驗(yan)數據(ju)或(huo)現場掛(gua)片數據(ju)往往是合(he)理選(xuan)用不(bu)銹鋼材料的(de)關鍵數據(ju)。
2. 合理選擇不銹鋼的(de)相關因素(su)
不(bu)銹鋼的(de)力(li)學性(xing)能(neng),耐蝕性(xing),物理性(xing)能(neng)和工藝性(xing)能(neng)等材料(liao)因素和材料(liao)的(de)使(shi)用條件,包括溫度、腐蝕介質成分、受力(li)狀(zhuang)態、預期使(shi)用壽(shou)命(ming)等服(fu)役條件是制約(yue)不(bu)銹鋼選用時(shi)必須(xu)認真考慮的(de)兩大決定因素。
①. 與材料性(xing)能(neng)相關的材料因素
不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)耐蝕性、力(li)學性能(neng)、物理(li)性能(neng)、工藝性能(neng)是(shi)材料(liao)的(de)(de)本質所決定(ding)的(de)(de),是(shi)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)內在(zai)性能(neng),它(ta)們決定(ding)了一(yi)個材料(liao)的(de)(de)應用范圍(wei)。
耐蝕性: 耐蝕性包括不銹性和在酸、堿、鹽等腐蝕介質中的耐均勻腐蝕和耐局部腐蝕性能以及在高溫下耐氧化、抗硫化、氯化和氟化的性能。
作為耐(nai)(nai)蝕結構材料,耐(nai)(nai)蝕性是(shi)決定(ding)是(shi)否選用的重(zhong)要指標,如果鋼的耐(nai)(nai)蝕性不能(neng)滿足使(shi)用要求,其他(ta)性能(neng)無論如何優越,也不能(neng)予以考慮(lv)。
在僅(jin)僅(jin)是(shi)均(jun)勻(yun)腐蝕(shi)的環境下,目前(qian)可以遵(zun)循的是(shi)耐(nai)蝕(shi)性的10級標準,見表(biao)3-1。

究竟選用(yong)(yong)(yong)哪種耐蝕(shi)等級(ji)的(de)(de)牌號,要考(kao)慮(lv)設備(bei)的(de)(de)制造(zao)難易程(cheng)度、維(wei)修是(shi)否方便(bian)、預(yu)期使(shi)用(yong)(yong)(yong)壽命、由此設備(bei)所生產的(de)(de)產品(pin)質量要求(雜質、顏(yan)色(se)、純度)以及(ji)價格(ge)等諸(zhu)多因素。通常(chang),對(dui)使(shi)用(yong)(yong)(yong)過程(cheng)中要求與(yu)環境介(jie)質接(jie)觸的(de)(de)部分具有光潔鏡面(mian)或尺寸精密(mi)的(de)(de)儀表以及(ji)對(dui)腐蝕(shi)產物污(wu)染有嚴格(ge)限(xian)制的(de)(de)設備(bei)和(he)(he)部件(jian),可選擇具有1~3級(ji)耐蝕(shi)標準的(de)(de)牌號;對(dui)要求密(mi)切配合,長(chang)期不漏和(he)(he)使(shi)用(yong)(yong)(yong)壽命長(chang)的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)條件(jian),可選用(yong)(yong)(yong)2~5級(ji)耐蝕(shi)性的(de)(de)材(cai)料;對(dui)于檢修方便(bian)易于更換的(de)(de)設備(bei)和(he)(he)部件(jian)可選用(yong)(yong)(yong)具有4~7級(ji)的(de)(de)耐蝕(shi)材(cai)料。對(dui)于年腐蝕(shi)率超過1mm的(de)(de)材(cai)料,除特殊情況外(wai),應不予(yu)以選用(yong)(yong)(yong)。必須強調(diao)的(de)(de)是(shi):在實際(ji)運行中,往往不是(shi)單一的(de)(de)均勻腐蝕(shi),可能會(hui)存在應力腐蝕(shi)、點腐蝕(shi)、縫隙腐蝕(shi)和(he)(he)腐蝕(shi)疲勞等腐蝕(shi)形(xing)式出現,在腐蝕(shi)介(jie)質條件(jian)不能改變或無法加以控制的(de)(de)條件(jian)下,在選擇材(cai)料時應一并考(kao)慮(lv)。
a. 力學性(xing)能
力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)包括強度、硬度、塑性(xing)(xing)、沖(chong)(chong)擊韌性(xing)(xing)、疲勞(lao)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)和(he)斷裂力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。這些性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)是作(zuo)為(wei)(wei)結(jie)構(gou)材料選擇時必須考(kao)慮(lv)的(de)(de)(de)(de)因素,也可以(yi)認為(wei)(wei)是合理(li)(li)選擇不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎。不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)受(shou)測定條(tiao)件(jian)的(de)(de)(de)(de)強烈影響,如溫度、介質的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)程度、中子輻照等都將使(shi)在(zai)常(chang)規條(tiao)件(jian)下(xia)所得(de)到的(de)(de)(de)(de)數(shu)值顯著下(xia)降,因此在(zai)使(shi)用常(chang)規數(shu)據(ju)時應考(kao)慮(lv)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)指(zhi)(zhi)標(biao)的(de)(de)(de)(de)變化。在(zai)特定的(de)(de)(de)(de)使(shi)用條(tiao)件(jian)下(xia),常(chang)常(chang)是某(mou)一力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)指(zhi)(zhi)標(biao)起主導作(zuo)用,如量具(ju)、刀具(ju)、醫療器械等,需優先考(kao)慮(lv)鋼的(de)(de)(de)(de)硬度。在(zai)交(jiao)變載(zai)荷(he)作(zuo)用下(xia),鋼的(de)(de)(de)(de)疲勞(lao)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)就成為(wei)(wei)主要(yao)選材依據(ju),在(zai)承受(shou)沖(chong)(chong)擊載(zai)荷(he)或在(zai)低溫下(xia)使(shi)用,鋼的(de)(de)(de)(de)韌性(xing)(xing)和(he)脆性(xing)(xing)轉變溫度是合理(li)(li)選擇材料的(de)(de)(de)(de)最(zui)關鍵(jian)指(zhi)(zhi)標(biao)。
b. 物理性能(neng)
鋼(gang)的彈(dan)性模量,熱膨(peng)(peng)脹系數(shu)(shu)(shu)、磁(ci)性、導熱系數(shu)(shu)(shu)等(deng)物理性能,在(zai)某(mou)些應用場合(he)成為(wei)不可忽視的選(xuan)擇(ze)依據,如要求無磁(ci)性,僅限于奧氏體不銹鋼(gang)。對于制造(zao)容器、塔、槽等(deng)設備襯里的不銹鋼(gang),鋼(gang)的熱膨(peng)(peng)脹系數(shu)(shu)(shu)就(jiu)十分重要;對于制造(zao)熱交換器的不銹鋼(gang),熱膨(peng)(peng)脹系數(shu)(shu)(shu)和導熱系數(shu)(shu)(shu)成為(wei)選(xuan)擇(ze)的重要條件,尤其是(shi)在(zai)與異種鋼(gang)焊(han)接時(shi)其熱膨(peng)(peng)脹系數(shu)(shu)(shu)就(jiu)更加重要。
c. 工藝性能(neng)
鋼的(de)(de)(de)可焊性,冷(leng)成(cheng)(cheng)形性能等是(shi)(shi)某些應(ying)用中特別重要(yao)的(de)(de)(de)工藝性能指標(biao)。例(li)如,冷(leng)成(cheng)(cheng)形性能是(shi)(shi)深(shen)拉和脹(zhang)形成(cheng)(cheng)形作業的(de)(de)(de)關鍵指標(biao),用此鐵(tie)素(su)體(ti)不銹鋼的(de)(de)(de)n、r值、奧氏(shi)體(ti)不銹鋼的(de)(de)(de)延(yan)伸率(lv)將成(cheng)(cheng)為選(xuan)擇適用不銹鋼的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)考慮因素(su)。深(shen)拉成(cheng)(cheng)形用薄板的(de)(de)(de)生產企(qi)業,為滿(man)足(zu)這(zhe)種需要(yao),應(ying)在鋼的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)分(fen)控制、工藝調整等方面保證最終成(cheng)(cheng)品(pin)的(de)(de)(de)冷(leng)成(cheng)(cheng)形性能。
②. 服役條件(jian)
不(bu)(bu)銹(xiu)鋼設(she)備和部件(jian)的(de)工作條(tiao)(tiao)件(jian),包括環境溫度、腐蝕介質成分、受力狀態、對磁性的(de)限(xian)制、是否(fou)遭受中(zhong)子(zi)輻照等服役條(tiao)(tiao)件(jian)構成了合(he)理選(xuan)擇不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)外在因素(su),所選(xuan)用(yong)的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼必須與外界條(tiao)(tiao)件(jian)相適應(ying)。

