12Cr17Ni7 不锈钢,又称 SUS301 不锈钢,具有以下特点:
力学性能良好
高强度:经过冷加工后,强度显著提高,抗拉强度可达 520MPa 以上,屈服强度可达 205MPa 以上,能够承受较大的外力和载荷,适用于制造对强度要求较高的零部件。
较好的韧性:具有一定的韧性,断裂伸长率通常在 40% 以上,这使其在受到冲击或振动时,不易发生脆性断裂,增加了使用的安全性。
加工硬化性:冷加工过程中加工硬化现象明显,随着冷变形程度的增加,强度和硬度不断提高,而韧性和塑性有所下降。利用这一特性,可以通过冷加工来提高其强度,满足不同工程应用的需求。
耐腐蚀性较强
耐大气腐蚀:在大气环境中具有良好的耐腐蚀性,能够长时间抵抗空气中的氧气、水汽和二氧化碳等物质的侵蚀,不易生锈,可用于户外建筑装饰、汽车零部件等暴露在大气中的部件。
耐酸碱性较好:对一些常见的酸、碱、盐等化学介质具有一定的抵抗能力。例如,在稀硫酸、磷酸等非氧化性酸中具有较好的耐腐蚀性,在一些弱碱性溶液中也能保持稳定,适用于化工、食品加工等行业中接触酸碱介质的设备和管道。
可加工性优良
易于成型:具有良好的可塑性和可锻性,易于通过轧制、锻造、冲压、弯曲等加工工艺制成各种形状的零部件,能够满足不同工业领域对产品形状和尺寸的多样化需求。
焊接性能较好:可采用多种焊接方法进行焊接,如氩弧焊、电阻焊等,焊接接头质量较好,焊接后能够保持良好的力学性能和耐腐蚀性,便于制造复杂的结构件和设备。
物理性能稳定
低磁性:在退火状态下基本无磁性,但经过冷加工后会产生一定的磁性,这种磁性变化在一些特定的应用场景中需要加以考虑,如电子设备、医疗器械等对磁性有严格要求的领域。
热膨胀系数较小:热膨胀系数相对较小,在温度变化较大的环境中,尺寸稳定性较好,不易因热胀冷缩而产生较大的变形,适用于高温或温度波动较大的工作环境。
导热性较差:导热系数比碳钢等金属低,在一些需要隔热或保温的场合具有一定的优势,但在需要快速散热的情况下,则需要采取相应的散热措施。
12Cr17Ni7 不锈钢具有较好的耐磨性能。主要原因如下:
合金元素的作用:铬元素含量在 17% 左右,能在合金表面形成一层致密的氧化铬膜,这层膜不仅能阻止外界腐蚀介质的侵蚀,也能在一定程度上提高表面的硬度和耐磨性,减少磨损过程中材料的损耗。镍元素的加入则改变了合金的晶体结构,提高了合金的稳定性,使材料在承受摩擦和冲击时,更不容易发生变形和损坏,有助于维持其耐磨性能。此外,合金中可能含有的微量锰、硅等元素,在细化晶粒的同时,也对提高材料的强度和硬度有一定帮助,进而增强了耐磨性。
加工硬化特性:12Cr17Ni7 不锈钢属于亚稳定奥氏体不锈钢,是易冷变形强化不锈钢。在冷加工过程中,随着加工变形量的增加,材料的硬度会不断提高,加工硬化现象使其表面硬度显著提升,从而具备更好的耐磨能力,适用于制造在使用过程中需要承受一定摩擦和磨损的零部件。
不过,12Cr17Ni7 不锈钢的耐磨性能也受到一些因素的影响。例如,在不同的摩擦环境中,其耐磨表现会有所不同。如果摩擦介质中含有尖锐的颗粒,可能会破坏表面的氧化膜,从而降低其耐磨性。另外,温度、润滑条件等因素也会对其耐磨性能产生影响。在高温环境下,材料的硬度可能会下降,进而影响耐磨性能;而良好的润滑条件则可以减少摩擦系数,降低磨损程度。
12Cr17Ni7 不锈钢的加工性能具有以下特点:
优点
可塑性良好:该不锈钢具有较好的塑性,在冷加工和热加工过程中都能承受较大程度的变形而不出现破裂。例如在轧制过程中,能被轧制成各种厚度的板材;在锻造时,可通过多次镦粗、拔长等工序,制成形状复杂的锻件。
可焊性较好:12Cr17Ni7 不锈钢可采用多种焊接方法,如手工电弧焊、气体保护焊、埋弧焊等进行焊接。焊接般不需要进行特殊的预热处理,焊接过程中形成的热影响区相对较小,焊接接头具有较好的力学性能和耐腐蚀性。只要选择合适的焊接材料和焊接工艺参数,就能获得质量良好的焊接接头。
切削加工性尚可:虽然其切削加工难度比普通碳钢略高,但通过选择合适的刀具和切削参数,也能进行有效的切削加工。例如,使用硬质合金刀具,采用较高的切削速度和较小的进给量,可以获得较好的加工表面质量和刀具寿命。在切削过程中,切屑容易折断,便于排屑,有利于提高加工效率。
缺点及应对措施
加工硬化倾向大:在冷加工过程中,12Cr17Ni7 不锈钢容易产生加工硬化现象,随着加工变形量的增加,材料的硬度和强度显著提高,而塑性和韧性则相应下降。这会导致后续加工难度增大,所需的加工力和加工功率增加,刀具磨损加快。为解决这一问题,可在冷加工过程中采取适当的中间退火工艺,消除加工硬化,恢复材料的塑性和韧性,以便于进一步加工。
热导率低:12Cr17Ni7 不锈钢的热导率较低,在切削加工和焊接等热加工过程中,热量不易散发,容易在加工区域形成局部高温,导致刀具磨损加剧、焊接时热影响区扩大等问题。在切削加工时,可采用有效的冷却措施,如使用切削液进行充分冷却,降低切削温度。焊接时,应控制焊接速度和焊接热输入,避免过热。
易粘刀:在切削加工过程中,该不锈钢材料容易粘附在刀具表面,形成积屑瘤,影响加工表面质量和尺寸精度。为减少粘刀现象,可选择合适的刀具涂层,如 TiN 涂层,提高刀具的耐磨性和润滑性;同时,优化切削参数,避免在容易产生积屑瘤的切削速度和进给量范围内加工。
12Cr17Ni7 不锈钢的加工性能还体现在以下方面:
成型加工
冷成型:该材料冷成型性能良好,能够通过冲压、弯曲、拉伸等冷加工方式制成各种形状的制品。例如在汽车制造中,可将其冷冲压成车身结构件、车门框架等。由于加工硬化效应,冷成型过程中需要适当控制变形量,必要时进行中间退火处理,以防止材料开裂,同时也有利于后续加工。
热成型:热成型时,12Cr17Ni7 不锈钢在高温下具有较好的可塑性,易于进行锻造、热轧等加工。热加工温度一般控制在 900 - 1100℃左右,在此温度范围内,材料的变形抗力较小,能够顺利成型。不过,热加工后需注意冷却方式,以获得良好的组织和性能。
磨削加工
砂轮选择:磨削 12Cr17Ni7 不锈钢时,应选用合适的砂轮。一般来说,碳化硅砂轮适用于粗磨,而氧化铝砂轮则更适合精磨。对于磨削,还可选用立方氮化硼砂轮,其具有较高的磨削效率和磨削精度。
磨削参数:为避免磨削烧伤和裂纹等缺陷,需合理选择磨削参数。磨削速度通常在 30 - 50m/s 之间,进给量要适中,不宜过大。同时,要充分供给磨削液,起到冷却和润滑作用,降低磨削温度,提高磨削表面质量。
电火花加工
加工特性:电火花加工对 12Cr17Ni7 不锈钢是一种有效的加工方法,尤其适用于加工复杂形状的模具、精密零件等。由于其加工过程不依赖于材料的硬度,因此能够对经过热处理后硬度较高的 12Cr17Ni7 不锈钢进行加工,加工精度可达到微米级别。
电极材料选择:在电火花加工中,电极材料的选择很重要。常用的电极材料有紫铜、石墨等。紫铜电有良好的导电性和加工精度,但成本相对较高;石墨电极成本较低,且适用于大电流加工,但加工精度略逊于紫铜电极。可根据具体加工要求选择合适的电极材料。
12Cr17Ni7 不锈钢的历史与不锈钢的整体发展历程密切相关,具体如下:
早期研究基础:1904 - 1906 年,法国人 Guillet 对 Fe - Cr - Ni 合金的冶金和力学性能进行了性的基础研究。1907 - 1911 年,法国人 Portevin 和英国 Gissen 发现了 Fe - Cr 和 Fe - Cr - Ni 合金的耐蚀性并完成了 Guillet 的研究工作。1908 - 1911 年德国人 Monnartz 揭示了钢的耐蚀性原理并提出了钝化的概念。这些研究为 12Cr17Ni7 不锈钢的发展奠定了理论基础。
牌号问世:1911 - 1914 年,德国人 Maurer 和 Strauss 发明了含 1.0% C、15 - 20% Cr、<20% Ni 的奥氏体不锈钢,此后在此基础上发展出了的 18 - 8 型不锈钢(0.1% C - 18% Cr - 8% Ni)。12Cr17Ni7 不锈钢就是在这一时期奥氏体不锈钢发展的基础上逐渐形成的,它属于低碳铬镍不锈钢,是在 18 - 8 型不锈钢基础上进行成分调整和优化而来,其旧牌号为 1Cr17Ni7。
性能改进与应用拓展:20 世纪 30 年代,由于高碳奥氏体不锈钢晶间腐蚀问题严重,Bain 提出了晶间腐蚀贫铬理论,并在此基础上发展了含钛、铌的稳定化型奥氏体不锈钢。同时期还发明了铁素体 - 奥氏体双相不锈钢,并提出了低碳(C≤0.03%)不锈钢的概念。这些研究成果和技术进步也为 12Cr17Ni7 不锈钢性能的进一步改进和应用拓展提供了思路和方法。后来,随着生产工艺的不断改进和完善,12Cr17Ni7 不锈钢的质量和性能得到了不断提高,逐渐成为一种广泛应用的不锈钢牌号,被用于制造机械、汽车、电器、电子仪器、纺织、化工、船舶等各个行业的零部件和设备。
12Cr17Ni7 不锈钢的拉伸性能主要体现在以下几个方面:
抗拉强度:≥520MPa,这意味着材料在拉伸过程中能够承受较大的拉力而不断裂,具有较高的强度储备,适用于承受较大载荷的场合。
屈服强度:≥205MPa,表明材料开始产生明显塑性变形时所承受的应力,屈服强度较高使得该不锈钢在受力时能保持较好的形状稳定性,不易发生过度变形。
延伸率:≥40%,延伸率反映了材料在拉伸断裂前能够承受的塑性变形能力,12Cr17Ni7 不锈钢具有较高的延伸率,说明其具有良好的延展性,有利于进行冷加工成型等工艺,如拉伸、弯曲、冲压等,能够在不破裂的情况下实现较大程度的形状改变。
断面收缩率:≥60%,断面收缩率体现了材料在拉伸过程中颈缩现象的程度,较高的断面收缩率表示材料在断裂前有较大的塑性变形能力,能够吸收较多的能量,同时也说明材料的韧性较好。
此外,12Cr17Ni7 不锈钢在冷加工状态下,随着加工量的增加,其强度会进一步提高,而塑性和韧性则会相应降低。但经过适当的热处理后,其拉伸性能可以得到一定程度的恢复和调整。
12Cr17Ni7 不锈钢虽然具有较好的耐腐蚀性,但在以下环境下容易生锈:
高湿度环境:当空气中的相对湿度长期超过临界湿度(一般认为相对湿度超过 60%),且不锈钢表面存在灰尘、杂质等吸附物时,水汽会在其表面形成水膜,水中的溶解氧和其他电解质会与不锈钢中的铁、铬等元素发生电化学反应,从而破坏钝化膜,导致生锈。例如在一些潮湿的仓库、沿海地区的户外环境中,12Cr17Ni7 不锈钢制品如果没有适当的防护,就容易出现锈斑。
酸碱盐环境:12Cr17Ni7 不锈钢对一些强酸、强碱和某些盐类的耐受性有限。如果长期接触硫酸、盐酸、硝酸等强酸,或者氢氧化钠、氢氧化钾等强碱,以及氯化物、硫化物等盐类,不锈钢表面的钝化膜会被破坏,进而引发腐蚀生锈。像在化工生产车间、电镀厂等场所,若不锈钢设备或构件接触到这些腐蚀性介质,且防护措施不到位,就容易出现生锈腐蚀的情况。
高温环境:在高温条件下,12Cr17Ni7 不锈钢的抗氧化性能会受到一定影响。当温度超过其适用范围(一般不宜长期在 427℃以上使用),不锈钢表面的氧化膜可能会变得不稳定,同时高温会加速金属原子的扩散,使不锈钢中的合金元素更容易与空气中的氧、硫等发生反应,从而降低其耐腐蚀性,导致生锈。例如在一些高温炉窑、热处理车间等环境中,使用的 12Cr17Ni7 不锈钢部件可能会因长期处于高温而出现生锈现象。
含卤素离子环境:卤素离子,尤其是氯离子,对 12Cr17Ni7 不锈钢的钝化膜具有很强的破坏作用。即使在浓度较低的情况下,氯离子也能穿透钝化膜,与不锈钢中的铁、镍等金属离子形成可溶性的氯化物,从而使钝化膜失去保护作用,引发点蚀、缝隙腐蚀等局部腐蚀,进而导致生锈。常见的如海水环境、游泳池水(通常含有氯离子)以及一些使用含氯消毒剂的场所,12Cr17Ni7 不锈钢接触到这些介质后容易出现生锈问题。
12Cr17Ni7 不锈钢,也被称为 301 不锈钢,是一种亚稳定奥氏体不锈钢。以下是其相关介绍:
化学成分:
碳(C):≤0.15%,低碳含量有助于提高钢的加工性能。
硅(Si):≤1.00%,其含量对不锈钢的机械性能和耐腐蚀性有影响。
锰(Mn):≤2.00%,有助于提高不锈钢的韧性和强度。
磷(P):≤0.045%,硫(S)≤0.030%,这两种元素含量通常需保持较低,以确保加工和焊接性能。
铬(Cr):16.00% - 18.00%,是不锈钢的主要合金元素,赋予其耐腐蚀性。
镍(Ni):6.00% - 8.00%,加入镍可提高不锈钢的耐腐蚀性和机械性能。
氮(N):≤0.10%,对不锈钢的耐腐蚀性有一定影响。
物理性能:
密度(20℃):7.93kg/dm³。
熔点:1398 - 1420℃。
比热容(0 - 100℃):0.5J/(kg·K)。
热导率(100℃):16.3W/(m・K),热导率(500℃):21.5W/(m・K)。
线胀系数(0 - 100℃):16.9×10⁻⁶/K,线胀系数(0 - 500℃):18.7×10⁻⁶/K。
电阻率(20℃):0.73Ω·mm²/m。
纵向弹性模量(20℃):193GPa。
磁性:无。
力学性能:
抗拉强度:≥520MPa。
延伸强度:≥205MPa。
延伸率:≥40%。
断面收缩率:≥60%。
硬度:≤187HB;≤90HRB;≤200HV。
特性:
经冷加工后可获得高强度,能在保持足够塑韧性的同时,具有较高的强度和硬度。
具有良好的耐腐蚀性,在大气、淡水、海水以及某些化学物质环境中能长期使用。
是易冷变形强化不锈钢,在冷加工状态下能承受较高负荷。
热处理工艺:
热处理规范:固溶 1010 - 1150℃快冷。
金相组织:组织特征为奥氏体型。
交货状态:一般以热处理状态交货,其热处理种类在合同中注明;未注明者,按不热处理状态交货。
应用领域:
铁道车辆:用于制造铁道车辆的底盘结构、紧固件等部件,因其高强度和耐腐蚀性可车辆的安全性和使用寿命。
传送带:可制造耐磨、耐腐蚀的传送带系统,适用于各种恶劣的工作环境。
螺栓、螺母、紧固件:制造高强度的紧固件,用于各种工程和机械装置,能承受较大的外力且不易生锈。
其他领域:还广泛应用于汽车、电子、航空航天、医疗器械等领域,如汽车的车身结构件、电子设备的外壳、航空航天的零部件、医疗器械的部件等。
以下是一些卖 12Cr17Ni7 不锈钢有优势的公司:
无锡君上金属制品有限公司:公司与国内 11 家品牌钢厂建立了联产及代理销售的直属关系,产品质量可靠,品种 。企业拥有现代化的科研中心和一整套的检测手段,以及一批高素质的工艺技术人员和检验人员,可确保产品质量。此外,公司还可根据客户要求按照国内外多种标准生产加工产品。
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太钢、宝钢、张浦等大型钢厂:这些钢厂是不锈钢的主要生产厂家,具有大规模的生产能力和的生产技术,能产品的质量稳定和供应的连续性。其生产的 12Cr17Ni7 不锈钢在市场上具有较高的度和认可度,产品质量符合国家标准和国际标准,并且在产品研发和创新方面投入较大,能够不断推出满足市场需求的新产品和新工艺。