一、內（nèi）容提要
主要介紹（shào）工程技術與計量（liàng） , 安裝（zhuāng）工程常用材料基礎知識（shí）。
二（èr）、重點、難點
熟悉金屬（shǔ）材（cái）料、非金屬材料、複合材料、常用材料等的分類及各種材料性能。
三、內容講解
大綱（gāng）要求：
1 、熟悉通（tōng）用材料的分類（lèi）、基（jī）本性能及用途。
2 、熟悉型材、管（guǎn）材等常用材料的分類、性能及適用範圍。
第一章   基   礎   知   識
第一節   工程常用材料基礎知識
一、工程材料的分類（lèi）
     一般將工（gōng）程材料按化學成分分（fèn）為金屬材料（liào）、非金屬材料、高分子材料和複（fù）合材料四大類。
（一）金屬（shǔ）材料
     金屬材料是重（chóng）要的工程材料（liào），包括金屬（shǔ）和以金屬為基的合金。工業上（shàng）把金屬和（hé）其（qí）合金分為兩大部分：
      （ 1 ）黑色金屬材料 —— 鐵和以鐵為基的合金（鋼、鑄鐵和鐵合金）。
     （ 2 ）有色金屬材料 —— 黑色金屬以外的所有金屬及其合金（jīn）。
     有色金屬按照性能和特點可分為：輕金屬、易熔金屬、難熔金屬、貴重金屬、稀土金屬和堿土金屬。
（二）非金屬材料
     非金屬材料包括耐火材料、耐火隔熱材料、耐蝕（酸）非（fēi）金屬（shǔ）材料和陶瓷材料等。
     （ 1 ）耐火材料。耐火材料是指能承受高溫下作（zuò）用（yòng）而（ér）不易損壞的材料。常用的耐火材料有耐火砌體材料、耐火（huǒ）水泥及耐火混凝土。
     （ 2 ）耐火隔熱材（cái）料。耐火隔熱材料又稱為耐（nài）熱保溫材料。常用的隔熱材料有矽藻土、蛙石（shí）、玻璃（lí）纖維（又稱礦渣棉）、石棉以（yǐ）及它們的製品（pǐn）。
     （ 3 ）耐蝕（酸）非金屬材料。耐蝕（酸）非（fēi）金屬材料的組成主要是金屬氧化物、氧化（huà）矽和矽酸鹽等，在某些（xiē）情況下它們是（shì）不鏽鋼和耐（nài）蝕合金的理（lǐ）想代用品。常用的非金（jīn）屬耐蝕材料有鑄石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。
     （ 4 ）陶（táo）瓷材料（liào）。
（二）非金屬材料
     非金屬材料包（bāo）括耐火材（cái）料、耐火隔熱材料、耐蝕（酸）非金屬材料和陶瓷材料等（děng）。
     （ 1 ）耐火材料。耐火材料（liào）是指能承受高溫下作用而不易損壞的材料。常用的耐火材料有耐（nài）火砌體（tǐ）材料、耐（nài）火水泥及（jí）耐火混凝土。
     （ 2 ）耐火隔熱材料。耐火隔熱材料（liào）又稱為耐熱保溫材料（liào）。常（cháng）用的隔熱（rè）材料有矽藻土（tǔ）、蛙（wā）石、玻璃纖維（又（yòu）稱礦渣棉）、石棉以及它們的製品（pǐn）。
     （ 3 ）耐蝕（酸）非金（jīn）屬材料。耐蝕（酸）非金屬材料的組成主要（yào）是金屬氧化物、氧化矽和矽（guī）酸鹽等，在（zài）某些情況（kuàng）下它們（men）是不鏽鋼和耐蝕合金的理（lǐ）想代用品。常用的非金屬耐蝕材料有鑄石、石墨（mò）、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃（lí）等（děng）。
     （ 4 ）陶瓷（cí）材料。
二、常用工程（chéng）材（cái）料的（de）性（xìng）能和特（tè）點
（一）金屬材料
     1 、黑色金屬
     含碳量小於 2 ． 11 ％（重量）的合金稱為鋼，合碳量大於 2 ． 11 ％（重量）的合金稱為（wéi）生鐵。
     （ 1 ）鋼及其合金的分類。
     鋼的力學性能決定於鋼的成分和金相組織。鋼中碳的含量對鋼的性質有（yǒu）決定性影響。
     在工程（chéng）中更（gèng）通用（yòng）的分類為：
    l ）按化學（xué）成分分類。可分為碳素（sù）鋼、低合金鋼和合金鋼。
    2 ）按（àn）主要質（zhì）量等級分類：
     ① 普（pǔ）通碳素鋼、優（yōu）質（zhì）碳素鋼和特殊質量碳素（sù）鋼；
     ② 普通（tōng）低合金鋼、優質低合金鋼和特（tè）殊質量低合金鋼；
     ③ 普通合金鋼、優質合金鋼和特殊質量合金鋼。
     （ 2 ）鋼牌號的表示方法。按照國家標準《鋼鐵產品牌號（hào）表示方法》規（guī）定，我國鋼鐵產品牌號采用漢語拚音字母、化（huà）學符號和阿拉伯數字相結合的表示方法，即（jí）：
    l ）牌號中化學元素（sù）采（cǎi）用國際化學元素（sù）表示。
    2 ）產（chǎn）品名稱、用途（tú）、特性和工藝方法等，通常采用代表（biǎo）該產品漢字的漢語拚音的縮寫字母表示。
    3 ）鋼鐵產品中的主要化（huà）學元素含（hán）量（％）采用阿拉伯數字表示。
     合金結構鋼的（de）牌號按（àn）下列規則編製。數字表示含碳量的平均值。合（hé）金結構鋼和彈簧鋼用二位數宇表示平均含碳（tàn）量的萬分之幾，不鏽耐酸鋼和耐熱（rè）鋼含碳量用千分（fèn）數表示。平均含碳量＜ 0.1 ％（用 “0” 表示；平均含碳量＜ 0.03 ％，用 “00”  表（biǎo）示＝。合金（jīn）工具鋼平均含碳量＞ 1.00 ％時，不標（biāo）合碳量，否則用千分數表示。高速工具鋼和（hé）滾珠軸承（chéng）鋼不標含碳量，滾（gǔn）珠軸承鋼標注用途符號 “C” 。平均合金含量＜ 1.5 ％者，在（zài）牌號中隻（zhī）標出元素符號，不注其（qí）含（hán）量。
例：在鋼的（de）分類中 , 優（yōu）質鋼是按照（   ）來（lái）分類（lèi）的。
A. 化學成分  B. 用途  C. 冶煉質量  D. 冶煉（liàn）方法  
答案 :C
（ 3 ）工程中常用鋼及（jí）其合金的性能和（hé）特（tè）點。
    l ）碳素結構（gòu）鋼。
     碳素結構鋼生產工藝簡單，有良好工藝性能（如焊接性能、壓力加工性（xìng）能等）、必要的韌性、良好的塑性以及價廉和易於大量供應，通常在熱軋後使用。在橋梁、建築、船舶上獲得了極廣泛的應用。某些不太重要、要（yào）求韌性不高的（de）機械零件也廣泛（fàn）選用。

    2 ）低合金高強度結構鋼。低合金高強（qiáng）度結構鋼比碳素結構鋼具有較高的（de）韌（rèn）性，同時有良好的焊接性能、冷熱壓力加工（gōng）性能和耐蝕性，部分鋼種還具有較低的脆性轉變（biàn）溫度。

    3 ）合金結構鋼（gāng）。合（hé）金結構鋼廣泛用於製造各種要求韌性（xìng）高的重要機械零件和（hé）構件。形狀複雜或截（jié）麵尺寸較大或要求韌性高的（de）淬火（huǒ）零（líng）件，一般為合金結構鋼。
    4 ）不鏽耐酸鋼。它在（zài）化工、石油（yóu）、食品機械和國防工（gōng）業中廣泛應用。
     按不鏽鋼使用狀態的金相組織，可分為（wéi）鐵（tiě）素體（tǐ）、馬氏（shì）體、奧氏體、鐵素體加奧氏體和沉澱硬化型不鏽鋼五類。現將各類不鏽（xiù）鋼的（de）特點簡述如下：
     ① 鐵素體型不鏽（xiù）鋼。鉻是鐵素體型不鏽鋼（gāng）中的主要合金元素。高鉻鋼有良好的抗高溫氧化（huà）能力（lì），在氧（yǎng）化性酸溶液，如硝酸溶（róng）液中，有良好（hǎo）的耐蝕性，故其在（zài）硝酸和氮肥工業（yè）中廣泛使用。高鉻鐵素體（tǐ）不鏽鋼的缺點是鋼（gāng）的缺（quē）口敏感性和脆性轉（zhuǎn）變溫度較高，鋼在加熱後對晶間（jiān）腐蝕也較為敏感。
例：（   ）是鐵（tiě）素體型不鏽鋼中的主要（yào）合金元素。
A   鉻      B   鎳     C   錳    D   矽
答案： A
② 馬氏體型（xíng）不鏽鋼。鉻是鋼中的主要合金元素。通常用在弱腐蝕性介質，如海水、淡水（shuǐ）和水蒸汽等中，使用溫度小於或等於 580 ℃ 、通常作為受力較大的零件和工具的製作材料，由（yóu）於此鋼焊接（jiē）性能不好，故一般不用作焊接件。
     ③ 奧氏體（tǐ）型不鏽（xiù）鋼。鋼中主要合金元素為鉻和（hé）鎳。這類鋼具有高的韌性、低（dī）的脆性轉變溫度、良好的耐蝕性和高溫強度、較好的抗氧化性以及良好（hǎo）的壓（yā）力加工和焊接（jiē）性能（néng）。
     ④ 鐵素體 — 奧氏體型不鏽鋼。
     ⑤ 沉澱硬（yìng）化型不鏽（xiù）鋼。這類鋼主要用於製造要求高強度和耐蝕的容器、結構件零件（jiàn），也可用作高溫零件，如汽輪機零件。
 5 ）鑄鋼。鑄鋼具（jù）有較好的強度、塑性和韌性（xìng），可以鑄成（chéng）各種形狀（zhuàng）、尺寸和質量（liàng）的鑄鋼件。
（ 4 ）鑄鐵的分類和（hé）牌號表示方法。大部分（fèn）機械設備的箱體、殼體、機（jī）座、支（zhī）架和受力不大的零件（jiàn）多用鑄鐵（tiě）製造（zào）。某些承受衝擊不大的重要零件，如小型柴油（yóu）機的曲軸（zhóu），多用球墨鑄鐵（tiě）製造。其原因是鑄鐵價廉，切削性能和鑄（zhù）造性能優良，有利於節約材料，減少機械加工工時，且有必要的強度和某些優良性能，如高的耐磨性、吸震性和（hé）低的缺口敏感性等。
    1 ）鑄鐵的（de）分類。
     按照石墨的形狀特征（zhēng），鑄鐵可分為灰口鑄鐵（石墨成（chéng）片狀）、球墨鑄（zhù）鐵（石墨成球狀）和可鍛鑄（zhù）鐵（石墨成團絮狀）三大類。
     按照鑄鐵成分中（zhōng）是否含（hán）有合金元素（sù），可（kě）分為一般鑄鐵和合金（jīn）鑄鐵兩大類。一般鑄鐵可分（fèn）為普通（tōng）鑄鐵和變質（孕育）鑄（zhù）鐵。
    2 ）鑄鐵牌號的表示方法：
     ① 用（yòng）各種鑄鐵相應漢語拚（pīn）音字母的第一個大寫字母（mǔ）作為鑄鐵的代號，當兩（liǎng）種鑄鐵名稱（chēng）的代號字母相同時，可（kě）在大（dà）寫字母後加小寫字母表示。
     ② 在（zài）牌（pái）號中一般不標（biāo）注（zhù）常規元素 C ． Si 、 Mn 、 S 和 P 的符號，但當它們有特殊作用（yòng）時才標注其元素符號和含量。
     ③ 牌號中代號後（hòu）麵的一組數字表示抗拉強度值（如灰口鑄鐵（tiě） HT100 ），有（yǒu）兩組數字時，第一組數字表示抗（kàng）拉強度值，第二組數字表示伸長率值（如球墨鑄鐵 QT400 － 18 ），兩組數字之間（jiān）用 “ － ”  隔開。
    3 ）工程中常（cháng）用鑄鐵的性能和特點（diǎn）：
     ① 灰（huī）口鑄鐵（tiě）。基體可以是鐵素體，珠光體或鐵素體加珠光體，相當（dāng）於鋼的（de）組織。
     ② 球墨鑄鐵。球墨鑄（zhù）鐵綜（zōng）合機械性能（néng）接近（jìn）於（yú）鋼。
     可用球（qiú）墨鑄鐵（tiě）來代替鋼製造某些重要零件，如曲軸、連杆和凸輪軸等。
     ③ 蠕墨鑄鐵。蠕墨鑄鐵（tiě）的強度接（jiē）近於球墨鑄鐵，並具有一定的韌性和較高的耐磨性；同時又有灰口鑄鐵良好（hǎo）的鑄造性能（néng）和導熱性。
     蠕墨鑄鐵在生產中主要用於生產汽缸蓋、汽缸套（tào）、鋼錠模和液（yè）壓閥等鑄（zhù）件。
     ④ 可鍛鑄鐵。可鍛鑄鐵可以部分（fèn）代替碳鋼。
     ⑤ 耐磨鑄鐵。耐磨鑄鐵是在磨粒磨損條件下工作的鑄鐵，應具有高而均（jun1）勻的硬度。
     ⑥ 耐熱鑄鐵。耐熱鑄鐵（tiě）是在高溫下工作（zuò）的鑄件，如爐（lú）底板、換熱器、鉗鍋、熱處理爐內的運輸鏈條等（děng）。
      ⑦ 耐蝕鑄鐵。耐蝕鑄鐵是主要用於化工部件，如閥門、管道、泵、容器等。
2 、有色金屬
    l ）鋁及其合金。
工業純（chún）鋁可製作電（diàn）線、電纜、器皿及配製合金。鋁（lǚ）合金可（kě）用於製造承受較大載荷的機器零件和構件。
     ① 防鏽（xiù）鋁合金（ LF ）。主要用於焊接（jiē）件、容（róng）器（qì）、管道或以及承受中等載荷的零件及製品，也可（kě）用作鉚釘（dìng）。
     ② 硬鋁合金（jīn）（ LY ）。低（dī）合金硬鋁塑性好，強度低。主要用於製（zhì）作鉚釘，常稱鉚釘硬鋁（lǚ）；標（biāo）準硬鋁合金強（qiáng）度和塑性（xìng）屬中等水（shuǐ）平。主要用於軋材、鍛材、衝（chōng）壓件和螺旋漿葉片及大型鉚釘等重要零件；高合金硬鋁合金元（yuán）素（sù）含量較多，強度和（hé）硬度較（jiào）高，塑性及變形加工性能較差。用於製作重要的銷和軸等零件（jiàn）。
     ③ 超硬（yìng）鋁合金（jīn）（ LC ）。
這類合金的抗蝕性較差，高溫下軟化快，多（duō）用於製造受力大的重要構（gòu）件，例如飛（fēi）機大梁、起落架等。
     ④ 鍛（duàn）鋁（lǚ）合金（ LD ）。這（zhè）類合金主要用於承受重（chóng）載荷的（de）鍛件和模鍛件。
  2 ）銅及其（qí）合金。銅合金具有較高的強度和塑性，具有高（gāo）的彈性極限和疲勞極限，同時還具有較（jiào）好的耐蝕性、抗堿性及優（yōu）良的減摩性和耐（nài）磨性。
     一般銅合金分黃銅、青銅和（hé）白銅三（sān）大類。
     ① 黃銅（ H ）。以鋅為主要（yào）合金元素的銅合金稱為黃銅。
     ② 青銅（ Q ）。青銅（tóng）原指銅錫合金，但工業上都習慣（guàn）稱含鋁、矽、鉛、錳等的銅基合金為青銅。
    3 ）鎳及（jí）其合金。鎳及鎳合金是化（huà）學（xué）、石油、有色金屬冶煉、高（gāo）溫、高（gāo）壓（yā）、高濃度或混有不純物等各種苛刻腐（fǔ）蝕環境下比較理（lǐ）想的金屬材料。

    4 ）鈦及其合（hé）金。鈦熔點高，熱膨脹係數小，導熱性差（chà），強度低，塑性好。鈦具有優良的（de）耐蝕性和耐熱性，其抗氧（yǎng）化能力優於大多（duō）數奧氏體不鏽鋼，而在較高溫度（dù）下鈦（tài）材仍能保持較高的強（qiáng）度。
      常溫下鈦具（jù）有極好的抗蝕性能，在大氣、海（hǎi）水、硝（xiāo）酸和（hé）堿溶液等介質中十（shí）分穩定，但在任何濃度（dù）的（de）氫氟酸中均能迅速（sù）溶解。
5 ）鉛及其合金。
     鉛在（zài）大氣、淡水、海水中很穩定，鉛對（duì）硫酸、磷（lín）酸、亞硫（liú）酸、鉻酸和氫氟酸等則有良好的耐蝕性。鉛不耐硝酸的腐蝕，在鹽酸中也不穩定。
    6 ）鎂及其合金。鎂合金是航空工業的重要結構材料，它能承受較（jiào）大的衝擊、振動載荷（hé），並有良好的機械加（jiā）工性能和拋光性能。其缺點是耐蝕性較差、缺口敏感性大及熔鑄工藝複雜（zá）。
（二）非金屬材料
     非金屬材料（liào）也（yě）是重要的工程材料。它包括耐火材料、耐（nài）火隔熱材料（liào）、耐蝕（酸）非金屬材料和陶瓷材（cái）料等。
    1 ．耐火材料
     能承受（shòu）高溫作（zuò）用而不易損壞的（de）材料，稱為耐火材料。常用的耐火材料有耐（nài）火砌（qì）體（tǐ）材（cái）料、耐火水泥及耐火混（hún）凝土。
（ 1 ）耐火材料的主要性能指（zhǐ）標：
    l ）耐火（huǒ）度（dù）。
    2 ）荷重軟化溫度。
    3 ）高溫化學穩定性。
    4 ）抵抗溫（wēn）度變化的能力越好，則耐火材料在經受溫度急劇變化時越不易損壞。
    5 ）抗（kàng）壓強度要好。
    6 ）密度和比熱容。
    7 ）熱導率要小，隔熱性能要（yào）好，電絕緣性能要好（hǎo）。
（ 2 ）耐火材料的分（fèn）類（lèi）：
    l ）耐（nài）火砌體材料。按材質高低（dī），分為普通耐火材料和特種耐火（huǒ）材料；按耐火材（cái）料的主要（yào）化學成分分為粘土磚、高鋁磚、矽磚、氧化鋁磚、石墨和碳製品以及碳化矽製（zhì）品等。
    2 ）耐火水（shuǐ）泥及混凝土。按照膠結料（liào）的不同，耐火混凝土分（fèn）為水硬（yìng）性耐火混凝土、火硬性耐火混凝（níng）土（tǔ）和氣硬性耐火（huǒ）混凝土；按（àn）照密度的高低，可分為重質耐火混凝土和輕質耐火混凝土兩類。
2 、耐火隔熱材料
     耐火（huǒ）隔熱材料（liào），又稱為耐熱保溫材料。它是各種工業用爐（冶煉爐、加熱爐、鍋爐爐膛）的重（chóng）要（yào）築爐材料。常用的（de）隔熱（rè）材料（liào）有（yǒu）矽藻土、蛭石、玻璃纖維（又稱礦渣棉）、石棉，以（yǐ）及它們（men）的製（zhì）品如板、管、磚等。
     （ 1 ）矽藻土耐火隔熱保溫材料。
     矽藻（zǎo）土磚、板廣泛用（yòng）於（yú）電力、冶金、機（jī）械、化工、石油（yóu）、金屬冶（yě）煉電爐（lú）和矽酸鹽等工業的各種熱體表麵及各種高溫窯爐、鍋爐、爐牆中層的保溫絕熱方麵。矽藻土管廣泛用於各（gè）種化工、石油、氣體（tǐ）、液（yè）體高溫過熱管道及其他（tā）高溫設備的保溫絕熱方麵（miàn）。
     （ 2 ）矽酸鋁耐火纖維。矽酸鋁耐火纖維是輕質耐火材料之一。矽酸鋁耐火纖維及其製品（氈、板、磚（zhuān）、管等）和複合材料，廣泛地用於冶金（jīn）、機械、建築（zhù）、化工和陶（táo）瓷工業中的熱力設備，如鍋爐、加（jiā）熱爐和導（dǎo）管等的（de）耐火隔熱材料。
     （ 3 ）微孔矽（guī）酸鈣（gài）保溫材料（liào）。微孔矽酸鈣保溫材（cái）料製品可用於高溫設備熱力管道（dào）的保溫隔熱工程。
     （ 4 ）礦渣棉製品。礦（kuàng）渣棉製品可（kě）用作保溫、隔熱和吸音材料。
3 ．耐（nài）蝕（酸）非金屬材料
     常用的非金屬耐蝕（shí）材料有鑄石、石墨（mò）、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。
     （ 1 ）鑄石。鑄石具有極優良的耐磨與耐化學（xué）腐蝕性（xìng）、絕緣性及較（jiào）高的抗壓性能。在各類酸堿（jiǎn）設備中，其耐腐蝕性比不（bú）鏽鋼、橡膠、塑性材料（liào）及其他有色金屬高得多，但鑄石脆性大、承受衝擊（jī）荷載的能力低。因此，在要求耐蝕（shí）、耐磨（mó）或高溫條件下，當不受衝擊震動時，鑄石是鋼鐵（包括不鏽鋼（gāng））的理想代用材料
     （ 2 ）石（shí）墨。
     石墨材料在高溫下有高的機械強度。石墨材料常用來製造傳熱設備。
     石墨具（jù）有良好的化學穩（wěn）定性。除了強氧化性的酸（如硝酸、鉻酸、發（fā）煙硫酸和鹵素）之外（wài），在所有的（de）化學介質中都很穩（wěn）定，甚至（zhì）在熔融的堿（jiǎn）中亦穩定。
     不（bú）透性（xìng）石墨可作為耐腐蝕的非金屬無機材料。
     （ 3 ）   玻璃。按形成玻璃的氧（yǎng）化物可分為：矽酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃、硼酸（suān）鹽玻璃和鋁酸（suān）鹽玻璃等，其中矽酸鹽玻璃是應用為廣泛的玻（bō）璃品種。矽酸（suān）鹽（yán）玻璃的化學穩定性很高，抗酸性強，組織緊密而不透水（shuǐ），但它若長期在某些介質作用（yòng）下（xià），也會受侵蝕。矽酸（suān）鹽玻璃具有較好的光澤和透明度、化學穩定性和熱穩定性好、機（jī）械（xiè）強度高、硬（yìng）度（dù）大和電絕緣性強，但不耐氫氟酸、熱磷酸、熱濃堿液的腐蝕。一般用作製造化（huà）學儀器和高級玻璃製品，無堿玻璃纖維。耐熱用玻（bō）璃和絕（jué）緣材料等。
     （ 4 ）天（tiān）然耐蝕石料。
花（huā）崗岩強度高，耐寒性好，但熱穩定性較差；石（shí）英岩強（qiáng）度高，耐（nài）久性好，硬度高，難於加工；輝綠岩及玄武岩密度高、耐磨性（xìng）好、脆性大、強度（dù）極高、加工較難；石（shí）灰岩熱穩定性好（hǎo），硬度較（jiào）低。
     （ 5 ）水玻璃型耐酸水泥。水玻璃型耐酸水泥具有能抗大多數無機（jī）酸（suān）和（hé）有機酸腐蝕（shí）的能（néng）力，但不耐堿。水玻璃膠泥襯砌磚、板後必須進行酸（suān）化處理。
4 ．陶瓷材料
     陶（táo）瓷材料有（yǒu）高溫化學穩定性、超硬的特點和極（jí）好（hǎo）的耐（nài）腐蝕（shí）性能。
     （ 1 ）陶瓷材料的分類。陶（táo）瓷一般分為普通（tōng）陶瓷和新型陶瓷兩大類（lèi）。
     （ 2 ）常用陶瓷材料。在工程中常用的陶瓷有電器絕緣陶瓷（cí）、化工陶瓷、結構陶瓷和耐酸陶瓷等。
（三）高分子材料
    1 ．高分子材料的基本概念
     高分子材料（liào）具有（yǒu）較高的強度，良好的塑性，較強（qiáng）的耐腐蝕性能，很好的絕緣性和重量輕（qīng）等優良性能。高分子材料一（yī）般分天然和人工合成兩大類。通常根據（jù）機（jī）械（xiè）性能和使用狀態（tài）將（jiāng）工程高分子材料分為塑料、橡膠和合成纖維三大類（lèi）。
     常（cháng）見的加聚樹脂有（yǒu）聚乙烯（ PE ）、聚氯乙烯（ PVC ）、聚苯乙烯（ PS ）、 ABS 樹脂、聚醋酸（suān）乙烯（ PVAC ）、聚丙烯（ PP ）和（hé）聚甲基丙烯酸（suān）甲酯（ PMMA ）等。
例：通（tōng）常根據機械性能和使用狀態將工程高分子材料分為（）。
A   塑料    B   橡膠   C  合成纖（xiān）維   D   樹脂   E 顏料
答案： ABC
2 ．高分子材料的基本性能及特點
     （ 1 ）質輕。
     （ 2 ）比強度高。
     （ 3 ）有良（liáng）好的韌性。
     （ 4 ）減摩、耐磨性好。
     （ 5 ）電絕緣性好。
     （ 6 ）耐蝕性。
     （ 7 ）導熱係數小。
     （ 8 ）易老（lǎo）化。
     （ 9 ）易燃。
     （ 10 ）耐熱性。
     （ 11 ）剛度小。
3 ．工程（chéng）中（zhōng）常用高分子材料
     （ l ）塑料製品（pǐn）：
    l ）塑料的組成。常用的（de）塑料製品都是以合成（chéng）樹脂為基本材料，再按一（yī）定比例（lì）加入填充料、增塑劑、著色劑（jì）和穩定劑等材料（liào），經混煉、塑（sù）化，並在一定壓力和溫度下製成的。
     ① 樹脂。
樹脂有合成樹脂和天然樹脂（zhī）之分。
樹（shù）脂在塑料中主要起（qǐ）膠結作用，通過膠結作用把填充料等膠（jiāo）結成（chéng）堅實整體。因此，塑料的性質主要取決於樹脂的性質。
合成樹（shù）脂：合成樹脂分子結構分為直線型、支鏈型和體型（或稱為網狀型）三種。
     ② 填料。
又稱（chēng）填充劑，其作（zuò）用是提高（gāo）塑料的強度和剛度（dù），減（jiǎn）少塑料在常溫下的蠕變（又稱冷流）現象及提高熱穩定性，對降低塑料製品的成本（běn）、增加產量有顯著的作用，提高塑（sù）料製（zhì）品的耐磨性、導熱性、導（dǎo）電性及阻（zǔ）燃性，並可改（gǎi）善加工性能。填料的種類（lèi）很多，常用的有有機和無機兩大類。
     ③ 增塑劑（jì）。其作用是提高塑料加工時（shí）的可塑性及流動性；改善塑料製品的柔韌性。常用的增塑劑為酯類和（hé）酮類等。
     ④ 著色劑。著色劑的種類按其在著色介質中或水中的溶解（jiě）性分為染（rǎn）料和顏料兩大類（lèi）。
     染料可溶於被著色樹脂或水中，透（tòu）明度好，著色力強，色調和色澤亮度好（hǎo），但（dàn）光澤的光（guāng）穩定性及化（huà）學穩定性差，主要用於透明的塑料製品。常見的（de）染料品種有：酞青蘭和酞青綠、聯（lián）苯（běn）胺黃（huáng）和甲苯胺紅等。
     顏料不溶於被著色介（jiè）質或水。在塑料製品（pǐn）中，常用的是（shì）無機顏料。無機顏料不僅（jǐn）對塑料具有著色性，同時又兼有填料和穩定劑（jì）的作用。如炭黑既是（shì）顏料，又（yòu）有光穩定作用。
     ⑤ 穩定劑。
例：常用的塑（sù）料製品都是以合成樹脂為基本（běn）材料，再按一定比例加入（   ）等材料，經混（hún）煉、塑（sù）化，並（bìng）在（zài）一定壓（yā）力和溫度（dù）下（xià）製成的。
A  增塑劑   
B  填充料  
C  著色劑  
D  穩定劑（jì）   
E 強化劑
答案： ABCD
2 ）工程中常（cháng）用塑料製品：
     ① 熱塑性塑料：
    a 、低密度聚乙烯（ LDPE ）。低密度聚乙烯具有質（zhì）輕。吸濕性極小、良好的電絕緣性能好。延伸（shēn）性和透明性強和較（jiào）好的耐寒（hán）性和化學穩定（dìng）性，但強度和耐環境老化性（xìng）較差。它一（yī）般用作耐蝕材料、小（xiǎo）載荷零件（齒輪（lún）、軸承）及一般電纜包皮和農用薄膜等。
    b 、高密度聚（jù）乙烯（ HDPE ）。高密度聚乙烯具有良好的（de）耐熱（rè）性和耐寒性，力（lì）學性能優於低密度聚乙烯，介電性能優良，但略低於低密度聚乙烯，耐磨性及化學穩定性良好，能耐多種酸、堿、鹽類腐蝕，吸水（shuǐ）性和水蒸汽滲透性很低（dī），但耐老化性能較差，表麵硬度高，尺寸穩（wěn）定性（xìng）好（hǎo）。它主要用於製作單口瓶、運輸（shū）箱、安全帽、汽車零件、貯罐（guàn）、電纜護套（tào）、壓力管道及編織袋等。
    c 、聚丙烯（ PP ）。聚丙（bǐng）烯具有質輕，不（bú）吸水，介電（diàn）性、化學穩定（dìng）性和耐熱性良好，力學性能優良，但是耐光性能（néng）差，易老（lǎo）化，低溫韌（rèn）性（xìng）和染色性能不好。聚（jù）丙烯主要用於製作受熱的（de）電氣絕緣（yuán）零件、汽車零件、防腐包裝材料（liào）以及耐腐蝕的（濃鹽酸和濃硫酸除外）化（huà）工設備等。
例：樹脂 PP 指的是（shì）（   ）。
A   聚氯（lǜ）乙（yǐ）烯     
B   高密度（dù）聚乙烯    
C   聚丙烯    
D  聚苯乙烯
答案： C
    d 、聚氯乙烯（ PVC ）。硬聚（jù）氯乙（yǐ）烯塑料常被用來製作化工、紡織等（děng）工業的廢氣排汙排毒塔，以及常（cháng）用氣體、液體輸送管。軟聚氯乙烯塑料常製成薄（báo）膜，用於工業（yè）包裝等，但不能用來包裝食品，因增塑劑或穩定劑有毒，能溶於油脂中，汙染食品。
    e 、聚四氟乙烯（ PTFE ， F － 4 ）。聚四氟乙烯俗稱塑料王，具有非常（cháng）優良的耐高、低溫性能。幾乎耐（nài）所有的化學藥品，在浸蝕性極強的王水中煮沸也不起變化，摩擦（cā）係數極低。它也不粘，不吸水，電性能優異，是目前介電常數和介電損耗小的固體絕緣材料。缺點是強度低，冷流性強。
    f 、聚苯乙烯（ PS ）。聚苯乙烯具有較大的剛度。聚苯乙烯比重小，常溫下較透明，幾乎不吸水，具有優良的耐蝕性，電阻高，是很好（hǎo）的隔熱、防震（zhèn）、防潮和高頻絕緣材料。缺點是耐衝擊性差，不耐沸水（shuǐ），耐油性有限，但可改性。
    g ．聚碳酸酯（ PC ）。聚碳酸酯譽稱 “ 透明金屬 ” ，具有（yǒu）優良的綜（zōng）合性能，衝擊韌性和延性在熱塑（sù）性塑料中是好的，彈性（xìng）模量（liàng）較高，不受溫度的影響，抗蠕變性能好，尺寸穩定性高，透明度高，可染（rǎn）成各種顏（yán）色（sè），吸水性小，絕（jué）緣（yuán）性能優良（liáng）。但（dàn）自潤滑性差，耐磨性低，不（bú）耐堿、氯化烴、酮和芳香烴腐蝕，長期浸在沸水中會發（fā）生水解或破裂（liè），有應力開裂傾（qīng）向，疲勞抗力較低。
    h 、 ABS 。普通 ABS 是丙烯腈、丁二烯和苯（běn）乙烯的三元（yuán）共（gòng）聚物。綜合機械性能良（liáng）好（hǎo），同時尺寸穩定，容易電鍍和易於成形，耐熱和耐蝕性較好，在一 40 ℃ 的（de）低溫下仍有一定的機械強度。
    i 、聚酸胺（ PA ）。聚酷胺通稱尼龍，這種熱塑性（xìng）塑料由二元胺與二元酸（suān）縮合而（ér）成，這（zhè）是機械工業中應用（yòng）較廣（guǎng）的工程塑料。
    j 、單體澆注尼龍  6 （ MC ）。單體（tǐ）澆注尼龍簡稱  MC 尼龍。
    k 、聚甲基丙烯酸甲酯（ PMMA ）。俗稱有機玻璃，缺（quē）點是表麵硬度不（bú）高，易擦傷，由於導熱（rè）性（xìng）差和熱（rè）膨脹係數大，易在表麵或（huò）內部引起微（wēi）裂紋，因而（ér）比較（jiào）脆。此外，易溶於（yú）有機溶液中（zhōng）。
例： 1 、（   ）俗稱塑料王。
A   高密度聚乙烯    
B   聚四氟乙烯（xī）    
C   聚氯乙（yǐ）烯    
D  聚（jù）酰胺
答案： A
2 、聚酷胺（àn）通稱尼（ní）龍，這種熱塑性塑料由（   ）縮合而成。
A   丙烯腈   
B   二（èr）元胺   
C   丁（dīng）二烯  
D  二元酸     
E  苯乙烯
答（dá）案（àn）： BD
② 熱固性塑料：
    a 、酚醛模塑料（ PF ）。
    b 、酚醛玻璃纖維增（zēng）強塑料（liào）。
    c 、環氧樹脂（zhī）（ EP ）。
         環氧樹（shù）脂樹脂強度（dù）較高，韌性較好；尺寸穩定性高和耐久性好；具有優良的絕緣性能。耐（nài）熱（rè），耐寒，化學穩定性很（hěn）高。缺點是有毒性。
    d 、呋喃樹脂。呋（fū）喃樹（shù）脂能耐強酸、強（qiáng）堿和（hé）有機（jī）溶劑腐蝕，並能適用於其中兩種介質的結合或交替使用的場合。但不能耐強氧（yǎng）化性介質。
    e 、不飽（bǎo）和聚酯樹脂。不飽和聚（jù）酯樹脂主要特點是工藝性能優良，在室溫下固化，常壓下成型，因而施工方便，易保（bǎo）證（zhèng）質量（liàng）。
例：屬於熱塑性塑料的有（   ）。
A 、  PP  
B  、  HDPE 
C  、 PVC  
D 、  EP    
E 、  NR
答案（àn）： ABC
（ 2 ）橡膠。橡（xiàng）膠是一種具有良好耐酸、堿性（xìng）能的高分子防腐蝕材料。橡膠分天然橡膠（jiāo）和合成橡膠兩大（dà）類。工程中常用橡膠製品有：
    1 ）天然橡膠（ NR ）。
    2 ）丁苯橡膠（ SBR ）具有良好的耐寒性、耐（nài）磨性，力學性能與天然橡膠相似（sì）。
    3 ）丁睛橡膠（ NBR ）一般含有丙烯腈（jīng），丙烯腈含量越高，耐油、耐熱和耐磨性越好，但耐寒性（xìng）則相（xiàng）反。
    4 ）氯磺（huáng）化聚乙烯橡膠（ CSM ）耐臭氧性、耐熱性優（yōu）異，耐候性、耐溫性能良好，但壓（yā）縮（suō）變形大，耐油性差（chà）。
    5 ）丁基（jī）橡膠（ IIR ）。
    6 ）氯丁橡膠（ CR ） .
    7 ）氟矽橡膠（ MFQ ）。
（ 3 ）合成纖維。目前國內外大量發展的主要有聚酰胺纖維、聚酯纖維及聚丙烯腈纖維（wéi）三大類。
     合（hé）成纖維具有強度高、比重小、耐磨和不黴不腐等特點，廣泛用於製作（zuò）衣料。
（四（sì））複合材料
1 ．複合材料組成、分類和特點
     按基體材料（liào）類型可分為：有機（jī）材（cái）料基、無（wú）機非（fēi）金屬材料基和金屬基複合材料三大類（lèi）。
     按（àn）增強（qiáng）體類型（xíng）可分為：顆粒增強型、纖維增強型（xíng）和板狀增強型（xíng）複（fù）合材料三大類。
     按用途可分為結構複合材料與功能複合材料兩大類。
     以增強纖維類型分為碳纖維複合材料（liào）、玻璃纖維複合材料、有機纖維（wéi）複合材料（liào）、複合纖維複合（hé）材料（liào）和混（hún）雜（zá）纖維（wéi）複合材料等。
     與普通材料相比，複合材料具有許多（duō）特性，具體表現在（zài）：
     （ 1 ）高比強度和（hé）高比模（mó）量。
     （ 2 ）耐疲勞（láo）性高。
     （ 3 ）抗斷裂能力強。
     （ 4 ）減振性能好。
     （ 5 ）高溫（wēn）性能好，抗蠕變能力強。
     （ 6 ）耐腐蝕性好。
     （ 7 ）複合材料還具有（yǒu）較（jiào）優良的減摩性、耐磨性、自（zì）潤滑性和耐蝕性等特點，而且複合材料構件製造工藝簡單，表現出良（liáng）好的工藝性能，適合整（zhěng）體成型。
2 ．複合材料增強（qiáng）體
     （ l ）纖維增強體。
     在纖維（wéi）增（zēng）強體中，玻璃（lí）纖（xiān）維是應用為廣泛的增強體。玻璃纖維（wéi）具有成本低、不燃燒、耐熱、耐化學腐蝕性好、拉伸強度和衝擊強度（dù）高、斷裂延伸率小、絕熱性（xìng）及絕緣性（xìng）好等特點。
     （ 2 ）顆（kē）粒增強體。
     （ 3 ）其他增強體：
     片狀增強體。天然片狀增強（qiáng）體的典（diǎn）型代（dài）表是雲母；人造的片狀增強體有玻璃、鋁和銀等。
     天然增強（qiáng）體。
3 ．複合材料基體
（ 1 ）樹脂基體（tǐ）。樹脂基複合材料（liào）是複合材料中主要（yào）的一類，通（tōng）常稱為增強塑料。
     常用的熱固性樹脂基體有不飽和聚酯樹脂，它以其室溫低（dī）壓成型的突出優（yōu）點，使其成為玻璃纖維（wéi）增強塑料用的主（zhǔ）要樹脂；環氧樹脂，它廣泛用作（zuò）碳纖維複合材料及絕緣複合材料；酚醛樹（shù）脂，它（tā）則大量用（yòng）作摩擦複合材料。
     熱塑性樹脂主要有通用（yòng）型和工程型樹脂兩類。
（ 2 ）金屬基體。金屬基複合（hé）材料主要有三類：顆粒增強、短纖維或晶須增強、連續纖維或薄片（piàn）增強。多種金屬及其合金可用作基體材料。主要有以下幾種：鋁合金、鈦合金（jīn）、鎂合金（jīn）、銅。
     除此之外，還有金（jīn）屬間化合物，如鎳鋁化合（hé）物等。用金屬間化合物作為（wéi）基體（tǐ）材料製造複合材料提高韌性是（shì）一（yī）種有（yǒu）效（xiào）的方法。
（ 3 ）陶瓷基體。製（zhì）作陶瓷基複合材料的主要目的是增加韌性。
4 ．複合材料的應用
（ 1 ）用玻璃纖維增強塑料得到的複合材料，俗稱（chēng）玻璃鋼。玻璃纖維增強聚（jù）酚胺纖維的剛（gāng）度、強度和減摩性好。
（ 2 ）碳纖維增強酚醛（quán）樹脂、聚四氟（fú）乙烯複（fù）合材料（liào），常用作（zuò）宇宙飛行器的外層材料。
（ 3 ）石墨纖維增強鋁基複合材料，可用於結構材料（liào）。
（ 4 ）硼纖（xiān）維增強鋁合金的性能（néng）高於普通鋁合金，甚至優（yōu）於鈦合金，此外（wài），增強後的複合材料耐疲勞性能非常優越，比強度（dù）也（yě）高，且（qiě）有良好的抗蝕性。
（ 5 ）塑（sù）料 — 鋼複合材料，主要是由聚氯乙烯塑料膜與低碳鋼板複合而（ér）成，有單麵塑料複合材料和雙麵（miàn）塑料複合材料兩種。塑料 — 鋼複合材（cái）料的性能如下：
    l ）化學穩（wěn）定性好，耐酸、堿、油及醇類的浸（jìn）蝕，耐水性也（yě）好；
    2 ）塑料與鋼材間的剝離強度大於或等於  20MPa ；
    3 ）深衝加工時不剝離，冷彎 120 度不分離開裂；
    4 ）絕緣性能和耐磨性能良好；
    5 ）具有低碳（tàn）鋼的冷壓力加（jiā）工性能；
    6 ）   加（jiā）工溫度在 10 － 40 ℃ 之（zhī）間為佳，在 -10 － 60 ℃ 之間可長期使用，短時間（jiān）使用（yòng）可耐 120 ℃ 。
三、建築安裝工程常用材料
（一）金屬（shǔ）的型材、板材、管材和線材
1 ．金屬型（xíng）材
     （ l ）普通型鋼。普通型鋼主要用（yòng）於建築結構，如橋梁、廠房結構，但個別也用於粗大的機（jī）械構件。
     普通型鋼可分為冷軋（zhá）和熱軋兩種，其中熱軋為常（cháng）用。型材按其（qí）斷麵形狀分為：圓鋼、方鋼、六角（jiǎo）鋼、角鋼、槽鋼、工字鋼和扁鋼等。型材（cái）的規格以反映其斷麵（miàn）形狀（zhuàng）的主要輪廓尺寸來表示；圓（yuán）鋼的規格以其直徑（ mm ）來表示；六角鋼的規格以其對邊距離（ mm ）來表示；工（gōng）字鋼和槽鋼的規格以其高 × 腿寬 × 腰厚（hòu）（ mm ）來表示；扁鋼的規格以厚度 × 寬度（ mm ）來表示。
2 ．金屬板材
     （ 1 ）鋼板。安裝工程中常用鋼板分為普通鋼板（黑鐵皮）、鍍（dù）鋅鋼板（bǎn）（白鐵皮）、塑料複合（hé）鋼（gāng）板（bǎn）和不鏽（xiù）耐酸鋼板等常用鋼（gāng）板（bǎn）。
  鋼板規格表示（shì）方法為寬度 × 厚度 × 長度（ mm ）。鋼板（bǎn）分厚板（厚度（dù）＞ 4mm ）和薄板（厚度（dù） ≤4mm ）兩種。
    l ）厚鋼板。
     厚鋼板按鋼的（de）質量可分（fèn）為（wéi）普通鋼厚鋼板、優質（zhì）鋼厚鋼板和複合鋼厚（hòu）鋼板。
    2 ）薄鋼板。薄鋼板（bǎn）按鋼的質（zhì）量可以分為（wéi）普通薄鋼板和優質薄鋼板；按（àn）生產方法可分為熱（rè）軋薄鋼板和冷軋薄鋼板。
    3 ）鋼帶。鋼帶按鋼的質量（liàng）分為優質和（hé）普通兩類，按軋製方法（fǎ）分為熱軋和冷軋兩類（lèi）。
    4 ）矽鋼片。矽鋼（gāng）片也稱矽鋼片或矽鋼薄板，按用途（tú）可（kě）以（yǐ）分（fèn）為電機矽鋼片和變壓器（qì）矽鋼片，變壓器矽鋼片中按軋製工藝又（yòu）分為熱軋和冷軋（zhá）兩種。
     矽鋼片主（zhǔ）要用於電工器材（cái）的（de）製造。
例：厚鋼板按鋼的質量可（kě）分為（   ）。
A   普通鋼厚鋼板  
B   優質鋼（gāng）厚鋼板  
C   高級優質鋼厚鋼板   
D  複合鋼（gāng）厚鋼板     
E   特殊鋼厚鋼板（bǎn）
答案： ABD
（ 2 ）鋁板。延展性（xìng）能好，適宜咬口（kǒu）連接，耐腐蝕（shí），且具有傳熱性能良好，在摩擦時不易產（chǎn）生火花（huā）的特性，所以鋁板常用於防爆的（de）通風係（xì）統。
例：厚（hòu）度大（dà）於（yú）（   ）稱（chēng）為厚（hòu）鋼板（bǎn）。
A  3mm    
B  4mm    
C  5mm   
D  10mm
答案： B
3 ．金屬管材
     （ 1 ）鋼管。
 l ）無縫鋼管。
     ① 除一般無縫鋼管外，還有專用無縫（féng）鋼管，主要（yào）有鍋爐用無縫鋼管、鍋爐用高壓無縫（féng）鋼（gāng）管、地質鑽探（tàn）用無縫鋼（gāng）管、石油裂化用鋼管和不鏽（xiù）耐酸無縫鋼管等。
     ② 鍋爐用高壓（yā）無縫鋼管是用優質碳素鋼和合金鋼（gāng）製造，質量比（bǐ）一般鍋爐用無縫鋼管好，可以（yǐ）耐高壓（yā）和超（chāo）高壓，用於製造鍋爐設備與高壓超高壓管道，用（yòng）來輸送高（gāo）溫、高壓汽、水等介質或高溫高壓含氫介質。
     ③ 地質鑽探用無縫鋼（gāng）管用專用鋼種 D240 、 D250 、 D255…D295 製造。
     ④ 石油裂化用無縫鋼管一（yī）般用合金結構鋼製造。
     ⑤ 不鏽耐酸鋼無縫鋼管是用合金結構鋼（gāng）製造，它主要用（yòng）於化工、石油和機械用管道（dào）的防腐蝕部位，用於輸送（sòng）強腐蝕性（xìng）介質、低溫或（huò）高溫介質以及純度（dù）要求很高的其他介質。

2 ）焊接鋼管。焊接鋼管分（fèn）為黑鐵管和鍍鋅管（guǎn）（白鐵管）。按焊縫的形狀可分為直（zhí）縫鋼管、螺旋（xuán）縫鋼管和雙層卷焊鋼管；按其用途不同又可分為水、煤氣輸送鋼管；按壁厚分薄壁（bì）管和加厚管（guǎn）等。
     ① 直縫電焊鋼管主要用於輸送水、暖氣和煤氣等（děng）低壓流（liú）體和製作結（jié）構零件等。
     ② 螺旋縫鋼管。單麵螺旋縫焊管用於輸送水（shuǐ）等一般用途，雙麵螺旋焊（hàn）管用於輸送石油和天然氣等特（tè）殊用途（tú）。
3 ）合金鋼管（guǎn）。合金（jīn）鋼管用於各種加熱爐工程，鍋爐耐熱管道及（jí）過熱器（qì）管道等。合金（jīn）鋼具有高強度性，在同等條件下采用合（hé）金（jīn）鋼管可達到節省鋼材的目的。但合金鋼管的焊接（jiē）都有特殊的工藝要（yào）求，焊後（hòu）要對焊口部位采（cǎi）取熱處理（lǐ）。
（ 2 ）鑄（zhù）鐵管。鑄鐵管的連（lián）接形式分為（wéi）承插式和法蘭式兩種（zhǒng）。
（ 3 ）有色金屬管。
    l ）鉛及鉛合金管。鉛管其（qí）耐蝕性能強。鉛管不（bú）宜在壓力下使用（yòng）。鉛管的機械（xiè）性能不高（gāo），但重量很重，是金屬管材（cái）中重的一種。
    2 ）銅及銅合金。
銅管的導熱性能良（liáng）好，適用工（gōng）作溫度在 250 ℃ 以下，多用於製造換熱器、壓縮（suō）機輸油管、低溫管（guǎn）道、自控儀表以及保溫拌熱管（guǎn）和氧氣管道等。
    3 ）鋁及（jí）鋁合金管。鋁管的特點是重量輕，不生鏽，但機械強度較差，不能承受較高的壓力，用於（yú）輸送濃硝酸、醋酸、脂肪酸、過氧化氫等液體及硫化氫、二氧化碳（tàn）氣體。它（tā）不耐堿及含（hán）氯離子的化合物，如鹽水（shuǐ）和鹽酸等介（jiè）質。
    4 ）鈦及鈦合金管。鈦管具有重量輕（qīng）、強度（dù）高、耐腐性強和耐低（dī）溫等特點，常被用於其（qí）他管材無法勝任的工藝（yì）部位。
4 ．金屬線材
     金屬（shǔ）線材主要指普通（tōng）低碳鋼熱軋圓盤條，從品種上來說還有電焊盤條、優質盤條等。
5 ．其他金屬材料（liào）
     （ 1 ）鋼筋（jīn）混凝土結構用鋼筋。
     （ 2 ）軌鋼。
    l ）重軌。每米重量大於 24kg 的鋼軌叫重軌。按用途重軌又分為一般重軌（guǐ）和起重機鋼（gāng）軌兩種。一般重軌主要用於鐵道道軌（guǐ），起重鋼軌主要用於（yú）起重機軌道。
    2 ）輕軌。每米重量小於 24kg 的鋼軌叫輕（qīng）軌。主要用於城市和礦山運輸。
（二）非金屬管材
     （ l ）混凝（níng）土管。混凝土管有預應力鋼筋混凝土管和自應（yīng）力（lì）鋼筋混凝土管兩種。主要用（yòng）於輸水管道，管道連接（jiē）采取承插接口，用圓（yuán）形截（jié）麵橡膠圈密封。
     （ 2 ）陶瓷管。陶瓷管分普（pǔ）通陶瓷（cí）管和耐酸陶瓷管兩（liǎng）種。普（pǔ）通陶瓷（cí）管多用於建築工程室外（wài）排水管道。耐酸陶瓷管（guǎn）耐（nài）腐蝕，用於輸送除氯氟（fú）酸、熱磷酸和強堿以外的各種（zhǒng）濃（nóng）度的無機酸和有機（jī）溶劑等介質。
     （ 3 ）玻璃管。用於輸送除氫氟酸、氟矽酸、熱磷（lín）酸和熱濃堿以（yǐ）外的一切腐蝕性介質和有機溶劑。
     （ 4 ）玻璃（lí）鋼管。玻璃鋼管質量輕、隔音、隔熱，耐（nài）腐蝕性能好，可輸送氫氟酸和熱濃堿以外的腐蝕性介質和有機溶劑。
     （ 5 ）石墨管。主要用（yòng）於高溫（wēn）耐腐蝕生產環境中石墨加熱器所需管材。
     （ 6 ）鑄石管。多用於承受各種強烈磨損（sǔn）和強酸和堿腐蝕（shí）的地方。
     （ 7 ）橡膠管。
     （ 8 ）塑料管。塑料管常用的塑料管有硬聚氯乙烯（ PVC ）管、聚乙（yǐ）烯（ PE ）管、聚丙烯（ PP ）管（guǎn）和耐酸（suān）酚醛塑料管等，。
    l ）硬聚氯乙烯管。
     硬聚氯乙烯管材的安裝采用承插、法蘭、絲（sī）扣及焊接等方法。
    2 ）軟聚氯乙烯管。一般用於輸送無機稀酸及稀堿液。
    3 ）耐酸（suān）酚醛塑料管。它用於輸送除氧化性酸（如硝酸）及堿以外的大部分酸類和有機溶（róng）劑（jì）等介質，特別能耐鹽酸、低濃（nóng）度及（jí）中等濃度硫酸的腐蝕。
一 . 單選題：
1. 鑄鐵與鋼比較（jiào） , 其機械（xiè）性能（   ）。
A. 好  
B. 差  
C. 相同  
D. 差不多
 A
 B
 C
 D
標準答案： b
考生（shēng）答案： b
本題分數： 6.67
本題得分： 6.67
解（jiě）析：鑄鐵與鋼比較，雖然在機械性能（néng）方麵較差（chà），但具有良好的鑄造性能和良好的耐磨（mó）性、消震（zhèn）性及低的（de）缺口敏（mǐn）感性。  
2. 灰口鑄鐵的性能主要取決（jué）於基體的性（xìng）能和（   ）數量、形狀、大小和分布狀況（kuàng）。
A  石墨  
B 鑄鐵  
C 鋁合金  
D 鋼
 A
 B
 C
 D
標準答案： a
考生答案： b
本題分（fèn）數： 6.67
本題得分： 0
解（jiě）析：灰口鑄鐵本（běn）身就是鑄鐵，所以答（dá）案 B 不對，鑄鐵成中不含有鋁合金，答案 C 不正確；鋼本身是以鐵為基的合金，答案（àn） D 也不正確。因此隻有 A 正確。  
3. 銅對大氣和水的抗蝕（shí）能力很強，它是一種（zhǒng）（   ）。
A ．結構材料
B ．抗磁材（cái）料（liào）
C ．對大氣、水和酸（suān）抗蝕能力很強的材料
D  高強（qiáng）度材料
 A
 B
 C
 D
標準答案： b
考生（shēng）答案： b
本題分數： 6.67
本題得分： 6.67
解析：銅能夠抗大（dà）氣和水（shuǐ）的腐蝕（shí），但（dàn）不耐酸的腐蝕，故答（dá）案（àn） C 不正確。銅的塑（sù）性很好，容易成形但強（qiáng）度不高，不宜作結構（gòu）材料，故答案 A 和 D 不正確。隻有（yǒu）答案 B 是正確（què）的（de）。  
4. 下列（   ）不屬於黑色金屬。
A 鋼  
B  鉛  
C  鑄鐵  
D 鐵合金（jīn）
 A
 B
 C
 D
標（biāo）準答案： b
考生答案： b
本題分數： 6.67
本題得分： 6.67
解析：黑色金屬材料 —— 鐵和以鐵為基的合金（鋼、鑄鐵和鐵合金）。  
5. 含（hán）碳量小（xiǎo）於（   ）（重量）的（de）合金稱（chēng）為鋼。
A 1 ． 12 ％  
B 1 ． 22 ％  
C 2 ． 11 ％  
D 2 ． 12 ％
 A
 B
 C
 D
標（biāo）準答案： c
考生答案： b
本題分數： 6.67
本題得分： 0
解析：含碳（tàn）量小於 2 ． 11 ％（重量）的合金稱為鋼  
二 . 多選題（tí）：
1. 鋁管可用來輸送（sòng）（   ）。
A 、鹽水
B ．濃硝酸（suān）
C  鹽酸
D ．醋酸  
E 、堿液
 A
 B
 C
 D
 E
標準答（dá）案： B, D
考生答案： b,c
本題分數： 13.34
本題得分： 0
解析：鋁與氧的親和能力很強，在空氣中可形成一層非常（cháng）致密（mì）的氧化鋁薄膜，能保護下麵的金屬不再繼續受到腐蝕。所以鋁管（guǎn）可輸送濃硝酸、醋酸（suān）等腐蝕（shí）性介質，但它不耐堿（jiǎn）及含有氯（lǜ）離子的化合物，如鹽水、鹽酸（suān）等介（jiè）質，故答案應選擇 B 和 D 。  
2. （   ）為黑色（sè）金屬管。
A  焊接鋼管（guǎn）  
B 鉛及鉛合金  
C 鑄鐵管（guǎn）  
D 無縫鋼管  
E 銅管
 A
 B
 C
 D
 E
標（biāo）準（zhǔn）答案（àn）： A, C, D
考生答案： b
本題（tí）分數： 13.34
本題得分： 0
解析：由黑色金屬的定義（yì）可知鐵（tiě）和以鐵為基（jī）的合金叫黑色金屬，包括鋼和鐵，其他金屬為有色金屬，所以答案為 A 、 C 、 D 。  
3. 一般銅合（hé）金分（   ）。
A 黃銅  
B 紫銅  
C 青（qīng）銅  
D 綠（lǜ）銅  
E 白銅
 A
 B
 C
D
 E
 
標準答案： A, C, E
考生答（dá）案： b
本題分數： 13.34
本題得分： 0
解析：一般銅合金分黃銅、青銅（tóng）和白銅三大類。  
4. 常溫下鈦具有極好的抗蝕性能，在（   ）等介質中十分（fèn）穩定。
A  大氣（qì）  
B  海水（shuǐ）  
C  硝酸  
D  稀氫氟酸  
E  堿溶液
 A
 B
 C
 D
 E
 
標準答案： A, B, C, E
考生答（dá）案： b
本題分數： 13.34
本題得分： 0
解析：常溫下鈦具有（yǒu）極好的抗蝕性能，在大（dà）氣、海水、硝酸和堿溶液等介質中十分（fèn）穩（wěn）定，但在任何濃度的氫氟（fú）酸中（zhōng）均能迅速溶解。  
5. 矽酸（suān）鹽玻璃不耐（nài）（   ）的腐蝕。
A  鹽酸  
B  氫氟酸  
C  大氣  
D  熱磷酸  
E 熱濃堿液
 A
 B
 C
 D
 E
標準答案： B, D, E
考（kǎo）生答案： b
本題分數（shù）： 13.34
本題得分： 0
解析：矽酸鹽玻璃（lí）具有較好（hǎo）的光澤和透明度、化學穩定（dìng）性和熱穩定性好、機械強度高（gāo）、硬度大和電絕（jué）緣（yuán）性強，但不（bú）耐（nài）氫氟酸、熱磷酸、熱濃（nóng）堿（jiǎn）液的腐蝕。 
不鏽鋼的品種特性及用途
特 性
　　不鏽鋼的發展是因為（wéi）有（yǒu）其自身的特性，而特性滿足了需（xū）要。不鏽鋼的重要的特性（xìng）是耐蝕性能，但是又絕不是僅僅具有耐蝕性能（néng），而（ér）且還具有特有的力學性能（néng）（屈服強度、抗拉強度、蠕變（biàn）強度、高溫強度、低溫強度等）、物理性能（密度、比熱容、線膨脹係數、、導熱係數、電阻率、磁導率、彈性（xìng）係數等）、工藝性能（成形性能、焊接性（xìng）能、切削性能等）以及金相（相組成、組織結（jié）構等）等。這些性能構成了不鏽鋼的特性，下麵僅就其中一些基本的特性進行簡要的介紹。
　　一、力（lì）學性能
（一）強度（抗拉強度、屈服強（qiáng）度（dù））
　　不鏽鋼的強度是由各種因素不確定，但重要的和基本的因（yīn）素是其中添加的不同化學因素，主（zhǔ）要是金屬元素。不同類型的不鏽鋼由於（yú）其（qí）化學成分的差異，就有不同的強度特性（xìng）。
（ 1）馬氏體（tǐ）型不鏽鋼
　　馬氏體型不鏽鋼與普（pǔ）通合金鋼一樣具有通（tōng）過淬火實現硬化（huà）的特性，因（yīn）此可通過選擇牌號及熱處理條件來得到較大範圍的不同的力學性能。
　　馬氏體型不鏽鋼從（cóng）大的方麵來區分，屬於鐵 -鉻-碳係不鏽鋼。進（jìn）而（ér）可分為馬氏體鉻係不鏽鋼和馬氏體鉻（gè）鎳係不鏽鋼。在馬氏體（tǐ）鉻係不鏽鋼中添加鉻（gè）、碳和（hé）鉬等元素時強度的變化趨勢和在馬氏體鉻係不鏽鋼中添加鎳（niè）的（de）強度特性如下所述。
　　馬氏體（tǐ）鉻係不鏽鋼在淬火 -回火條件下，增加鉻的含量可使鐵（tiě）素體含量增加，因而會降低硬度（dù）和抗（kàng）拉強度。低碳馬氏（shì）體鉻不鏽鋼在退火條件下，當鉻含量增（zēng）加時硬度有所提（tí）高，而延伸率略有下降。在鉻含量一定的條件下，碳（tàn）含量的增加使鋼（gāng）在淬火後的硬度也隨之增加，而塑性降低。添加鉬的（de）主（zhǔ）要目的是提高鋼的強度、硬度及二（èr）次（cì）硬化（huà）效果。在進行低溫淬火後，鉬的添加效果十分明顯（xiǎn）。含量通常少於1%。
　　在馬氏體鉻鎳係不鏽鋼中，含一定量的鎳可降低鋼中的 δ鐵素體含（hán）量，使鋼得到大硬度值。
　　馬氏體型不鏽鋼的化學成分特征是，在 0.1%-1.0%C，12%-27%Cr的不同成分組合基礎上添加鉬、鎢、釩、和铌等元素。由（yóu）於組織結（jié）構為體心立方（fāng）結構，因而在高溫下強度急劇下降。而在600℃以（yǐ）下，高溫強度在各類不鏽（xiù）鋼中高，蠕變強度也高。
(2)鐵（tiě）素體型不鏽鋼
　　據（jù）研究結果，當鉻含量小於（yú） 25%時鐵（tiě）素體組織會抑（yì）製馬氏體組織的形成，因而隨鉻含量的增（zēng）加其強度下降；高於25%時由（yóu）於合金的固溶強化作用，強度略（luè）有提高。鉬含量（liàng）的增加可使其更（gèng）易獲得鐵素體組織，可促（cù）進α '相、б相和x相的析出，並（bìng）經固溶強化後其強度（dù）提高。但同時也提高了缺口敏感性，從而使韌性降低。鉬提高鐵素體型不鏽（xiù）鋼強度的作用大（dà）於（yú）鉻的作用。
　　鐵素體型不鏽鋼的化學成分的特征是含 11%-30%Cr，其中添加铌和鈦（tài）。其高溫強度在（zài）各（gè）類不鏽鋼中是低的，但對熱疲（pí）勞（láo）的（de）抗力強。
（ 3）奧氏（shì）體型不鏽鋼
　　奧氏體型（xíng）不鏽鋼中增加碳的含量（liàng）後（hòu），由於其（qí）固溶強化作（zuò）用（yòng）使強（qiáng）度得到提高。
　　奧氏體型不（bú）鏽鋼的化學成分特性是以鉻（gè）、鎳為基礎添（tiān）加鉬（mù）、鎢、铌和鈦等元（yuán）素。由於其組織為麵心（xīn）立方結構，因而在高溫下有高的強度和蠕（rú）變（biàn）強度。還由於線膨脹係數大，因此比鐵素體型不鏽鋼熱疲勞強度差。
（ 4）雙相不鏽鋼（gāng）
　　對（duì）鉻（gè）含量約為 25%的雙相不（bú）鏽鋼的力學（xué）性能研究表明（míng），在α+r雙相區內鎳含量增加時r相也增加。當鋼中的鉻含量為（wéi）5%時，鋼的（de）屈服強度達到高值；當鎳含量為10%時，鋼的強度達到大值。
（二）蠕變強度
　　由於外力的作用隨時間的增加而發生變形的（de）現象稱（chēng）之為蠕變。在一定溫度下特別（bié）是（shì）在高溫（wēn）下、載荷越大則發生蠕變的速度越快；在一定（dìng）載荷下，溫度越高和時間越長則發生蠕變的可能性越大。與此相反，溫度越低蠕（rú）變速（sù）度越慢，在低至一定溫度時蠕（rú）變就不成問題了。這個低（dī）溫（wēn）度依鋼種而異，一（yī）般（bān）來說純（chún）鐵在 330℃左右，而不鏽鋼則因己采取各種措施進行了強（qiáng）化，所以該溫度是550℃以上。
　　和其他鋼一樣，熔煉方式、脫氧方法、凝固方法、熱處理和加工等對不鏽鋼的蠕變特性有很大的影響。據介紹，在美國進行的（de）對 18-8不鏽鋼進行蠕變強度試驗表明，取自同一鋼（gāng）錠（dìng）同一部位的試料的蠕變斷裂時間的標準今偏差是平均值的約11%，而取自不同鋼錠的上、中、下不（bú）同部（bù）位的試料的（de）標準偏差與平均值相差則達到兩倍之多。又據在德國進行的試驗結果表明（míng），在10的5次冪（mì）h時間下0Cr18Ni11Nb鋼的強度為小於（yú）49MPa至118MPa，散（sàn）差很大。
（三）疲勞強（qiáng）度
　　高溫疲勞是指材料在高溫下由於周期反複變（biàn）化著的應力的作用而（ér）發生損傷至斷裂的過程。對其進行的研究（jiū）結果表明，在（zài）某一高溫下， 10的（de）8次冪次高溫疲（pí）勞強度（dù）是（shì）該溫度下（xià）高溫抗拉強度的1/2。
　　熱疲勞是（shì）指（zhǐ）在進行加熱（膨（péng）脹）和冷卻（收縮）的過程中，當溫度發生變化和受到來自外部的約束力時，在材料的內部（bù）相應於（yú）其本身的膨脹和收縮變形產生應力（lì），並使材料發生損（sǔn）傷（shāng）。當快速地（dì）反複加熱和冷卻時其應力就具衝擊性，所產生的應力與通常情況相比更大，此時有的材料呈脆性破（pò）壞。這種現象（xiàng）被稱之為縶衝擊（jī）。熱疲勞和熱衝擊是有著相似之處的現象，但前者主要伴隨大（dà）的塑性應變，而後者的破壞主要（yào）是脆性破壞。
　　不鏽（xiù）鋼的成分（fèn）和熱處理條件對高溫（wēn）疲勞強度有影響。特（tè）別是當碳的含量增加時高溫疲勞強度明（míng）顯提高，固溶（róng）熱處理溫度也有顯著的影響。一般來說鐵素體型不鏽鋼具（jù）有良好的熱疲勞性能。在奧氏體不鏽鋼中，高矽的且在（zài）高（gāo）溫下具有良好的（de）延（yán）伸性的牌號有著（zhe）良好的熱疲勞（láo）性能。
　　熱膨脹係數（shù）越小、在同一熱周期作用下應變量越（yuè）小、變形抗力越小和斷裂強度越高，壽命就越長。可以說馬氏體型不（bú）鏽鋼 1Cr17的疲勞壽命長，而0Cr19Ni9、0Cr23Ni13和2Cr25Ni20等奧氏體型不（bú）鏽鋼的疲勞壽命短。另外鑄（zhù）件較鍛件（jiàn）更易發生由於熱疲勞引（yǐn）起的破壞。在（zài）室溫下，10的7次冪次疲勞強度（dù）是抗拉強度的1/2。與高溫下的疲（pí）勞強度相比可知，從室溫到高溫的溫度（dù）範圍內疲勞強（qiáng）度沒有太大的差異。
（四）衝擊韌性（xìng）
　　材料在衝擊載荷作用（yòng）下（xià），載（zǎi）荷變形曲線所包括的（de）麵積稱（chēng）為衝擊（jī）韌性。對於鑄造馬氏體時效（xiào）不鏽鋼，當鎳含量為 5%時（shí）其衝擊韌性較低。隨著鎳含量的增（zēng）加，鋼的強度（dù）和韌性可得到改善，但（dàn）鎳含量大於8%時，強度和韌性值又一次（cì）下降。在馬氏體鉻鎳係不鏽鋼中添加鉬後，可提高（gāo）鋼的強度且可保持韌性不變。
　　在鐵素體（tǐ）型不鏽鋼中增加鉬的含量雖（suī）可提高（gāo）強度，但（dàn）缺口（kǒu）敏感性也被提高而使韌性下降。
　　 在奧氏體型不鏽鋼中具有穩定奧氏（shì）體組（zǔ）織和鉻鎳係奧氏體不鏽鋼的韌（rèn）性（室溫下韌性和低（dī）溫（wēn）下韌性）非常優良，因而適用（yòng）於在室溫下（xià）和低溫下的（de）各種環境中使用。對於有穩定奧（ào）氏體組織和鉻（gè）錳係奧（ào）氏體不鏽鋼。添加鎳可進一步改善其韌性。
　　雙相不鏽鋼的衝擊韌性隨鎳含量的增加而提高。一般來說，在 a+r兩相區內其衝擊韌性（xìng）穩定在160-200J的範圍內。
二、工藝性能
（一）成形性能
　　不鏽鋼的成形性能因（yīn）鋼種的不同，即結晶結構的不同而有很（hěn）大的差異。如鐵素體型不鏽鋼和奧氏體型不鏽鋼和成形性能由於前者的晶體結構是（shì）體心立方，而後者的晶體結構是麵心立方而有顯著的差異。
　　鐵素體不鏽鋼的凸緣成形性能與 n值（加工硬化指（zhǐ）數）有（yǒu）關（guān），深衝加工性能與r值（塑性應變化）有關。其中r值由不同的（de）生產工藝下的不同（tóng）的組織集合來決定。采取一些措施來顯著減少固溶碳和固溶氮，可大大改善（shàn）r值並使深衝性能得到大幅度的提高。
　　奧氏體型不鏽鋼一（yī）般（bān）來說 n值較（jiào）大，在進行加（jiā）工的過程中由於塑（sù）性誘發相變而生成馬氏（shì）體，因而有較大的n值和延伸率，可進行深衝加工（gōng）和凸緣成（chéng）形。有一部分奧氏體型不鏽鋼在深衝（chōng）加工（gōng）後，經一段時間會產生與衝壓方向一致的（de）縱向裂（liè）紋，即所謂的“時效裂紋”。為此采用高鎳，低氮和低碳的奧氏體型不鏽鋼可避免該缺陷的發生。
　　奧（ào）氏體型不鏽鋼不所含的鎳可明顯降低（dī）鋼的冷加工硬（yìng）化傾向，其原因（yīn）是可使（shǐ）奧氏（shì）體的穩定性增加，減少或消除了冷加工過程中（zhōng）的馬氏體轉變，降低廠（chǎng）冷加工硬化速率，強度降低和塑性提高（gāo）。
　　在雙相不鏽鋼中增（zēng）加（jiā）鎳的含量可降低馬氏體轉變溫度，從而改善了冷加工變形性能。
在評（píng）價不鏽鋼鋼板的成形加工性時，一般以綜合成（chéng）形性能來（lái）標誌。該綜合成形性能是由（yóu）標誌斷裂極限的抗斷裂性（深（shēn）衝性（xìng）能（néng）、凸緣成形性能（néng）、邊部延伸性能、彎曲性能），標誌成形模具和（hé）材（cái）料的配合性的抗起起皺性，標誌卸（xiè）載後固定形狀的形狀固定性等組（zǔ）成。
　　對不鏽鋼鋼板的（de）工藝性能進行評價主要有以下試驗方法：
　　（ 1）拉伸試驗；
　　（ 2）彎曲試驗；
　　（ 3）衝壓（yā）成形試驗；
　　（ 4）擴口試驗；
　　（ 5）衝（chōng）擊試驗。
　　對不鏽鋼鋼管的工藝性能進行評價主要有以下幾項：
　　（ 1）拉伸試驗；
　　（ 2）擴管試驗；
　　（ 3）壓扁試驗；
　　（ 4）壓潰試驗；
　　（ 5）彎曲試驗。
（二）焊接性能
　　在不鏽鋼的應用中對（duì）不鏽鋼結構進（jìn）行焊接和切割是不（bú）可避免的。由於不鏽鋼本身所具有（yǒu）的特性，與普碳鋼相比（bǐ）不鏽鋼（gāng）的焊接及切割有著其特殊性，更易（yì）在其焊接接頭及其熱（rè）影響（xiǎng）區（ HAZ）產生各（gè）種缺（quē）陷。焊接（jiē）時要特別注意不鏽鋼的物（wù）理性質。例如奧氏體型不鏽鋼的熱（rè）膨脹係數是低碳鋼和高鉻係不鏽（xiù）鋼的1.5倍；導熱（rè）係數約是低碳鋼的1/3，而高鉻係不鏽鋼的導熱係數（shù）約是低碳鋼的1/2；比電阻是（shì）低碳鋼的4倍以上，而高（gāo）鉻係不鏽鋼是低碳鋼的3倍。這些條件加上金屬的密度、表麵張（zhāng）力、磁性等條件都（dōu）對焊（hàn）接（jiē）條件產生影響。
　　馬氏體型不鏽鋼（gāng）一般以 13%Cr鋼（gāng）為代（dài）表。它進行焊接時，由於熱影響區中被加熱到相變點以上的區域內（nèi）發生a-r（M）相變，因此存在低溫脆（cuì）性、低溫韌性惡化、伴隨硬化產生的延展性（xìng）下降等問題。因而對於一般馬氏體型不鏽鋼焊（hàn）接時需進行預熱，但碳、氮含量（liàng）低的和使用r係焊接材（cái）料時可不（bú）需（xū）預熱。焊接熱（rè）影響區的組織通常又硬又脆。對於這個問題，可通過進行（háng）焊後熱處理使其韌性和延展性得到恢複。另（lìng）外（wài）碳、氮含量低的牌（pái）號，在焊接狀態下也有（yǒu）一（yī）定的（de）韌性。
　　鐵素體型不鏽鋼以 18%Cr鋼為代表。在（zài）含碳量低的情況下有良好的焊接（jiē）性能，焊接裂紋敏感性也較低。但由於被加熱至（zhì）900℃以上的焊接熱影（yǐng）響區晶粒顯著變粗，使得在室溫下缺少延伸性和韌性，易發生低溫（wēn）裂紋。也就是說（shuō），一般來（lái）講鐵素體型不鏽鋼有475℃脆化、700-800℃長時間加熱下發生б相脆性、夾雜物和晶粒粗（cū）化引起（qǐ）的脆化、低溫脆化、碳化物析出引起耐蝕性下降以及高合金鋼中易發生的（de）延遲裂（liè）紋等問題。通常應在焊接時進行焊前預熱和焊後熱（rè）處理（lǐ），並在具有良好韌性的溫度（dù）範（fàn）圍進行焊接。
　　奧氏體型不鏽鋼以 18%Cr-8%Ni鋼為代表。原則上（shàng）不須（xū）進（jìn）行焊前預熱和焊後熱處理。一般具有良（liáng）好的（de）焊接（jiē）性能。但其中鎳、鉬的含量高的高合金不鏽鋼進行焊接時易產生高溫裂（liè）紋。另外還易發（fā）生б相脆化（huà），在鐵素體生成元素的（de）作用下生（shēng）成的鐵素體引起低溫（wēn）脆化（huà），以及耐蝕性下降和應力腐蝕裂（liè）紋等缺（quē）陷。經焊接（jiē）後，焊（hàn）接接頭的力學性能一般良好，但當在熱（rè）影響區中的晶界（jiè）上有鉻（gè）的碳化物時會極易生成貧鉻層，而貧（pín）鉻層和出現將在使（shǐ）用過程中易產生晶間腐蝕。為避免問題的發生，應采用低碳（tàn）（C≤0.03%）的牌號或添加鈦、铌的牌號。為防止焊接金屬的高溫裂紋，通常認為控製奧氏（shì）體中的δ鐵素體肯定（dìng）是有效的。一般提倡在室溫下含5%以上的δ鐵素（sù）體。對於以耐蝕性（xìng）為主要用途的鋼（gāng），應（yīng）選用低（dī）碳和穩定的鋼種，並進行適當的焊後熱處理；而以結構強度為主要用途（tú）的鋼，不應（yīng）進行焊後熱處理，以防止變形和由於析出碳化物和發（fā）生δ相脆化。
　　雙相不鏽鋼（gāng）的焊接裂紋敏感性較低。但在熱影響區內鐵素體含量的增加會使晶間腐蝕敏感性提高，因此可造成耐蝕性降（jiàng）低及低溫韌（rèn）性惡化等問題。
　　對於（yú）沉澱（diàn）硬化型不鏽鋼有焊接（jiē）熱影響區發生軟化等問（wèn）題。
　　綜上所述，不（bú）鏽鋼的焊接性能主要表現在以下幾個方麵（miàn）：
　　（ 1）高（gāo）溫裂紋：在這裏所說的（de）高溫裂紋是指與焊接有關的裂紋。高（gāo）溫裂紋可大致分為凝固裂紋、顯微裂紋、HAZ（熱影響（xiǎng）區）的裂紋和再加（jiā）熱裂紋等。
　　（ 2）低溫裂紋:在馬氏體型不鏽鋼和部分具有馬氏體組（zǔ）織的鐵素體型不鏽鋼中有時會發生低溫裂紋。由於其產生的主要（yào）原因是氫擴散、焊接接（jiē）頭的約束程度以及其中的硬化（huà）組（zǔ）織，所以（yǐ）解決方法主要（yào）是在焊接過程中減少氫的擴（kuò）散，適宜地進行預熱和（hé）焊後熱處理以及減輕約束程度。
　　（ 3）焊（hàn）接接頭的（de）韌性：在奧氏體型（xíng）不鏽鋼中為減輕高溫裂紋敏感性（xìng），在成分設計上通常使其中殘存有5%-10%的鐵素體。但這些鐵素體的存在導致了低溫韌性的下（xià）降。在雙（shuāng）相不鏽鋼進行（háng）焊接時，焊接接頭區域的奧氏體（tǐ）量減少而對韌性產生影響。另外隨（suí）著（zhe）其中鐵素體的增加，其韌性值的顯著下降的趨勢（shì）。
　　己證（zhèng）實高純鐵素體型（xíng）不鏽鋼的焊接接頭的韌性顯著下降的原因（yīn）是由於混入了碳、氮和氧的緣故。其中一些（xiē）鋼的焊接接頭中的氧含量增加後生成了氧化物型夾雜，這些（xiē）夾雜物成為裂（liè）紋發（fā）生源或裂紋傳播的（de）途徑使得韌（rèn）性下降。而（ér）有一些（xiē）鋼則是由於在保護氣體中混（hún）入了空氣，其中的氮含（hán）量增加在基體解理麵 {100}麵上產生板條狀Cr2N，基體變（biàn）硬而使得韌（rèn）性下降。
　　（ 4）б相脆化（huà）：奧氏體型不（bú）鏽鋼、鐵素體型不鏽鋼和（hé）雙相不鏽鋼易發生б相脆化。由於組織中析（xī）出了百分之幾的相，韌性顯著下降。б相一般是在600-900℃範圍內析出，尤其在750℃左右易析出，作（zuò）為防止б相產生的預防性措（cuò）施，奧氏體型不鏽鋼中應盡量（liàng）減少鐵素體的含量。
　　（ 5）475℃脆（cuì）化：在475℃附近（370-540℃）長時間保溫時，使Fe-Cr合金分解為低鉻濃度的a固溶體和高鉻濃度的a'固溶體中鉻濃度大於75%時形變由滑移變形轉變為孿晶變形，從而發生475℃脆化。
（三）切削性能
　　不（bú）同（tóng）的不鏽鋼的切削性能有很大的差異。一（yī）般所說不鏽鋼的切削性（xìng）能比其他（tā）鋼差，是指奧氏體型不鏽鋼的（de）切（qiē）削性能差。這是由於奧氏體不鏽（xiù）鋼的加工硬化嚴重，導熱係數低造成的。為此在切削過程中需使用水性切（qiē）削冷卻液，以減少切削熱變形。特別是當（dāng）焊接時的熱處理不好時（shí），無論是怎樣提（tí）高切削精度，其變形也是（shì）不可（kě）避免的。其他類型如馬氏體型不鏽鋼、鐵（tiě）素體型不鏽鋼等不鏽鋼的切削性能隻要不是淬火後進行切削（xuē），那（nà）麽與碳素（sù）鋼沒（méi）有太大的不同。但（dàn）兩者均是含碳量越高則切削性能越差（chà）。沉澱硬化型（xíng）不鏽鋼由於其不同的組織和處理方法而顯示不同的切削性能，但一（yī）般來說其切削性能（néng）在退火狀態下與同一係列及同一強度的馬氏體型不鏽鋼（gāng）和奧氏體型不鏽鋼相同。
　　欲改善（shàn）不鏽鋼的切削性能，與碳素鋼一樣可通過添加硫、鉛、鉍、硒（xī）和碲等元素來實現。其中添加（jiā）如硫硒和碲等元素（sù）可減輕工具的磨損，添加鉛和鉍（bì）等元素可改善切（qiē）削（xuē）狀態。
　　雖然添加硫可改善不鏽鋼的切削性能，但是由於它（tā）是以 MnS化合物的形式存在於鋼中，所以使得耐蝕性明顯下降。為解決這個問題（tí），通常是添加少量的鉬或（huò）銅。
（四）淬透（tòu）性（xìng）
　　對於馬氏（shì）體鉻鎳不鏽鋼，一般需進行淬火 -回火熱處理。在這個過程中不同的合金元（yuán）素及其添加量對淬透性（xìng）有（yǒu）不同的影響。
　　對馬氏體型不鏽鋼進（jìn）行（háng）淬火時是從 925-1075℃溫度進行急冷（lěng）。由於相變速度低，因此無論（lùn）是油冷還是空泠都可得到（dào）充（chōng）分（fèn）的硬化。同樣在必須進行的回火過程（chéng）中，由於回火條件的不同可得到大範圍的不同力學性能。
　　在馬氏體鉻不鏽（xiù）鋼中，由於（yú）鉻（gè）的（de）添加可提高鐵碳合金的淬（cuì）透（tòu）性，因而在需要（yào）進行淬火鋼中得到廣泛的應用。鉻的主要作用是可以降低淬火的臨界冷卻速度，使鋼的淬透性得到明顯的提高。從 C曲線（xiàn）來看，由於鉻的（de）添加（jiā）使奧氏體發（fā）生轉變的速度（dù）減慢，C曲線明顯右移。
　　在馬氏體鉻鎳不鏽鋼中，鎳的添加可提高鋼的淬透性和可淬透性。含鉻接近 20%的鋼中若不添加鎳則無淬火能力。添加2%-4%的鎳可恢複淬火能力。但其中鎳的含量不能過高（gāo），否則過高的鎳含（hán）量不僅會擴大r相區，而且還會降低Ms溫度，這樣使鋼成為單相奧氏體組織也喪失（shī）了淬火能（néng）力。選擇適當的鎳含量，可提高馬（mǎ）氏體不鏽鋼的回火穩定性，並降低回火軟化程度。
　　另外，在馬氏體鉻鎳不鏽（xiù）鋼中添加鉬（mù）可增加鋼的回火穩定性。
　　鐵素體型不鏽（xiù）鋼雖然由於在高溫下不產生奧氏體，因而不能通過進行淬火來實現硬化，但是低鉻鋼中（zhōng）發生部分馬氏體相（xiàng）變（biàn）。
　　奧氏（shì）體型不鏽鋼屬於 Fe-Cr-Ni係和（hé）Fe-Cr-Mn係，為奧氏體組織。因此從低溫到高溫的大的範圍內均表現出高的強度和良好的延伸性能。可通過進行從1000℃以上開始的急冷的固溶（róng）化處理來得到非磁性（xìng）的全部奧氏體組織，從而得到（dào）良好的耐（nài）蝕性和大的延伸率。
三、物理性能
（一）一（yī）般物理性能
　　和其他材料一（yī）樣，物理性能主要包括（kuò）以下 3個方麵：熔點、比熱容、導熱係數和線膨脹係數等熱力學性能，電阻率、電導率和磁導率等電磁學性（xìng）能，以及楊氏彈性模量、剛性係數等力學（xué）性能。這些性能一般都被認為是不鏽鋼材料的固有特性，但是也會受到（dào）諸如溫度、加工程度和磁場強度的影響。通常情況下不鏽鋼與純鐵相比導熱係數（shù）低、電阻大，而線膨脹係數和導磁率等性能則依不鏽鋼本身的結晶（jīng）結構（gòu）而異。
　　表 4-1-表4-5中列出了馬氏體型不鏽鋼、鐵素體（tǐ）型不（bú）鏽鋼、奧氏體型不鏽鋼、沉澱硬化型不鏽（xiù）鋼和雙相不鏽鋼主要牌號的物理性能。如密度、熔點、比熱容、導熱係數（shù）、線膨脹係數、電阻率、磁導率和縱向彈性係（xì）數等參數。
（二）物理（lǐ）性能與溫度的（de）相關性
1.比熱容
　　隨著溫度的變化（huà）比熱容會發生變化，但在溫度變化的過程中金屬組（zǔ）織中一旦發生相變（biàn）或沉澱，那麽比熱容將發生顯著的變化。
2.導熱係
　　在（zài） 600℃以下，各種不（bú）鏽鋼的導熱係數基本在10-30W/（m·℃）範圍內，隨著溫度的提高導熱係數有增加趨勢。在100℃時，不（bú）鏽鋼導熱（rè）係數由大（dà）至小的順序（xù）為（wéi）1Cr17、00Cr12、2Cr25N、0Cr18Ni11Ti、0Cr18Ni9、0Cr17Ni12Mo2、2Cr25Ni20.500℃時導熱係數由（yóu）大（dà）至小有順序為1Cr13、1Cr17、2Cr25N、0Cr17Ni12Mo2、0Cr18Ni9Ti、和2Cr25Ni20。奧氏體型不鏽鋼的導熱係數較其他不鏽鋼略（luè）低，與普通碳素鋼相比，100℃時奧氏體型不鏽鋼的導熱係數約為其1/4。
3.線膨脹係數
　　在 100-900℃範（fàn）圍內，各類不鏽鋼主（zhǔ）要牌號的線膨脹係數基本在（zài）10的負6次冪至20的負（fù）6次（cì）冪℃負1，且隨（suí）著溫（wēn）度的升高（gāo）呈（chéng）增加趨勢。對於沉澱硬（yìng）化型不鏽鋼，線膨脹係數的大小由時（shí）效（xiào）處理溫度來決定。
4.電阻率
　　在 0-900℃，各類不鏽鋼主（zhǔ）要牌號的比電阻的大小基本（běn）在70*10的負6次冪至130*10的負6次（cì）冪Ωm，且隨著溫（wēn）度的增（zēng）加有增（zēng）加（jiā）的趨勢，當作為發熱材料時，應選用電阻率低的材料。
5.磁導率
　　奧氏體型不（bú）鏽鋼的磁導率極小，因此也（yě）被稱為非磁性材（cái）料，具（jù）有（yǒu）穩定奧（ào）氏體組織的鋼，如 0Cr20Ni10、0Cr25Ni20等，即（jí）使對其進行大於80%的大變形量加工也不會帶磁性。另外高碳、高氮、高（gāo）錳奧氏體（tǐ）型不鏽鋼，如1Cr17Mn6Ni5N、1Cr18Mn8Ni5N係列以及（jí）高錳奧（ào）氏體型不鏽鋼等，在大壓下量加工條件會發生ε相相變，因（yīn）此（cǐ）保（bǎo）持非磁性。在居裏點以上的高溫下（xià），即使是強磁性材料也會喪失磁性。但有些奧氏體型不鏽鋼如1Cr17Ni7、0Cr18Ni9，因為其（qí）組織為亞穩（wěn）定奧氏體組（zǔ）織，因而在（zài）進行大壓下量冷（lěng）加工或進行低溫加工時會發（fā）生馬氏體相變，本身將具有（yǒu）磁性（xìng）且磁導率（lǜ）也會提高。
6.彈性模量（liàng）
　　室溫下鐵素體型不鏽鋼的縱向彈性模量為 200KN/mm的平方，奧氏體型不鏽（xiù）鋼（gāng）的縱向彈性（xìng）模量（liàng）為193KN/mm的平方，略低於碳素結構鋼。隨著溫度的升高縱向彈性模量（liàng）減小，泊鬆（sōng）比增加，橫（héng）向彈性模量（剛度）則顯著下降。縱向彈性模量將對加工硬化和組織集合產生（shēng）影響。
7.密度
　　含鉻量高的（de）鐵素體型不（bú）鏽鋼密度小，含鎳量高和鴚錳量高（gāo）的奧氏體型不鏽鋼的密度大。在室溫下由於晶格間距的加大密度變小。
（三（sān））低溫下（xià）的物理性能
1.導（dǎo）熱（rè）係數
　　各類不鏽鋼在（zài）極低（dī）溫度下的導熱係數（shù）的大小略有差異，但總的來說是室溫下導熱係數的（de） 1/50左右。在低溫（wēn）上（shàng）隨著磁通（磁通密度）的增加導（dǎo）熱係數增（zēng）加。
2.比熱容
　　在極低溫度下，各種不鏽鋼的比熱容有（yǒu）一些差異（yì）。比熱容受溫度的影響很大，在 4K時的（de）比熱容可減（jiǎn）小至（zhì）室溫下比熱容的1/1 100以下。
3.熱（rè）膨脹性
　　對於奧氏體型（xíng）不鏽鋼（gāng），在 80K以下收縮率（相對於273K）的大小略有差異。鎳的含量對收（shōu）縮率有一定的影響。
4.電阻率
　　在（zài）極低溫（wēn）度下各牌號間電阻率大小的差異加大。合金元（yuán）素對電阻率的大小有較大的影響。
5.磁性
　　在低溫（wēn）下。奧氏體型不鏽（xiù）鋼隨（suí）材質（zhì）的不同其質量磁化率（lǜ）對負荷磁場的影響有（yǒu）差異（yì）。不同的合金元素含量（liàng）也有差異。
　　不（bú）同（tóng）牌號的磁導率沒有什麽差異。
6.彈性模量
　　在低溫下，有磁性轉變的奧氏體型不鏽鋼其（qí）泊鬆比（bǐ）相應地產生極（jí）值（zhí）。
　　四、耐腐蝕性能
　　不鏽鋼的耐腐蝕性（xìng）能一般隨鉻含量的增加而提高。其基本原理是，當（dāng）鋼中有足夠的（de）鉻時，在鋼的（de）表麵（miàn）形成非常薄的至（zhì）密的氧化膜（mó），它可以防止進一步的（de）氧化或義腐蝕。氧（yǎng）化性的環境可以強化這種膜，而還原性環境則必然破壞這種膜，造成鋼的（de）腐蝕。
（一）在各種環境中的耐腐蝕性能
1.大氣腐蝕
　　不鏽鋼耐大氣腐蝕基本上是隨大氣中的氯化物（wù）的含量而變（biàn）化的。因（yīn）此，靠近海洋或其他氯化物汙染源對不鏽鋼的腐蝕是極為重要的。一定量的雨水（shuǐ），隻（zhī）有對鋼表麵的氯化（huà）物（wù）濃度起作用時才是重要的。
　　農村環（huán）境 1Cr13、1Cr17和奧氏（shì）體型不鏽鋼可以適應各種用途，其外觀上不會有顯著的改變。因此，在農村（cūn）暴露（lù）使用的不鏽鋼可以根（gēn）據價格，市場供應情（qíng）況，力學性能、製作加工性能和外觀來選擇。
　　工（gōng）業環（huán）境 在沒有氯化物汙染的工業環境中（zhōng）， 1Cr17和奧（ào）氏體型不鏽鋼能長期工作（zuò），基本上保持無鏽蝕，可（kě）能在表麵形成汙膜，但當將汙膜清除後（hòu），還保持著（zhe）原有（yǒu）的光亮外觀。在有氯化物的工（gōng）業環境（jìng）中，將造成不鏽（xiù）鋼鏽蝕（shí）。
　　海洋環境 1Cr13和1Cr17不鏽鋼在短時期就會形成薄的（de）鏽膜，但不會造成明顯的（de）尺寸上的（de）改變，奧（ào）氏體型不鏽鋼如1Cr17Ni7、1Cr18Ni9和0Cr18Ni9，當暴露於海洋環境時，可能出現一些鏽蝕。鏽蝕通常是（shì）淺薄的，可以很容易地（dì）清除（chú）。0Cr17Ni12M02含鉬不鏽鋼在（zài）海洋環境中基本上是耐腐蝕的。
　　除了大氣條件外，還有另外（wài）兩個影響不鏽鋼耐大氣腐蝕性能的因素（sù）。即表麵（miàn）狀態和製（zhì）作工（gōng）藝。精加工級別影響不鏽鋼在有氯化物的環境中的耐腐蝕性（xìng）能。無光表麵（毛麵）對腐（fǔ）蝕非常敏感。即正常的工業精（jīng）加工表麵對鏽蝕的敏感性較小。表麵精加工級別還影響汙物和鏽蝕的清除。從高精加工的表麵上清除汙物和鏽蝕物很容易（yì），但從（cóng）無光的表麵上清（qīng）除則很困難。對（duì）於無光表麵，如果要保持原有（yǒu）的表麵狀態則需要經常的清（qīng）理。
2.淡水
　　淡水可定義為不分（fèn）酸性、鹽性（xìng）或微鹹，來源於江河、湖泊、池塘或井（jǐng）中的水（shuǐ）。
　　淡水的腐蝕（shí）性受水的 pH值（zhí）、氧含量（liàng）和成垢傾向性的影響。結垢（硬）水。其腐蝕性主要由在金屬表麵形成垢的數量（liàng）和類型來決（jué）定。這種垢的形成（chéng）是（shì）存（cún）在其（qí）中的礦物（wù）質和溫度的作用。非結垢（軟）水，這種水一般比硬水的腐蝕性強。可以通過提高pH值或減少含氧量來降低其腐蝕性。
1Cr13不鏽鋼明顯地比碳素鋼耐淡水腐蝕（shí），而且在淡水中使用有極好的特征。這種鋼廣泛用於（yú）例如需要高強度和耐腐蝕的船塢和水（shuǐ）壩等用途。然而，應當考慮到在某些情況下。1Cr13在淡水中可能對中度點蝕敏感.但是點蝕完全可以用陰極防（fáng）蝕方法來避免。1Cr17和奧氏體型不鏽鋼在室溫（環境溫度）幾乎完全可以耐淡水腐蝕。
3.酸性水
　　酸性水是指從礦石和煤浸析出的被汙染的自然水，由（yóu）於是較強的（de）酸性所以其腐蝕性比自然淡水強（qiáng）得多。，由於水對礦石和煤中所含硫化物的浸析作用，酸性水中通常含有大量的遊離硫酸，此外，這種水含有大量的硫酸鐵，對碳（tàn）鋼的腐蝕有非常大的作用。
　受酸性水作用的碳鋼（gāng）設備通常很快被腐蝕。用受酸性河水（shuǐ）作用的（de）各種材（cái）料所做試驗的結果表明，在（zài）這種環境下奧氏體型不鏽鋼有較高（gāo）的耐腐（fǔ）蝕性能。
　　奧氏體型不鏽鋼在淡（dàn）水（shuǐ）和酸性河水中有極好的耐腐蝕性能（néng），特別是其腐蝕膜對熱傳導的阻礙較小，所以在熱交換用途中廣泛使用（yòng）不（bú）鏽鋼管。
4.鹽（yán）性（xìng）水
　　鹽性水的（de）腐蝕特點是經常以點蝕的形式出現。對於不鏽鋼，在很大程度上是由於鹽性水導致起耐（nài）腐蝕作用的鈍化膜局部破壞。這些鋼發生點蝕的（de）其他原因是附著於不鏽鋼設備上的茗荷介（jiè）和其他海水有機物可形成報送（sòng）的濃差電池。一旦形成，這些電池非常活躍，並且（qiě）造成（chéng）大量腐蝕和點蝕。在（zài）鹽性水高速流動（dòng）的情況下，例（lì）如泵的葉輪，奧氏體型（xíng）不鏽鋼的（de）腐蝕（shí）通常是非常小的（de）。
　　對使用不鏽鋼管的冷凝器，需保持水流速大於 1.5m/s，以使海水有機物（wù）和其（qí）他固體在管中集聚得少。對（duì）處理鹽性水的不鏽鋼設備的結構，在設計時好是減少縫隙和使用厚壁部件。
5.土壤
　　埋入土壤中（zhōng）的金屬，取決於天氣和其他因素，處於隨時都在變化的（de）複（fù）雜的狀態下。實踐證明，奧氏（shì）體型不鏽鋼一般具有極（jí）好的耐大多（duō）數土壤腐蝕的性能，而 1Cr13和1Cr17則（zé）在很多土壤中要產（chǎn）生點蝕。0Cr17Ni12Mo0不鏽鋼在所有土壤的試驗中完全（quán）可以耐點（diǎn）蝕。
6.硝酸
　　含鉻不小於 14%的鐵素型不鏽鋼和奧氏體型不鏽鋼有（yǒu）極好的耐硝酸腐蝕的性能。1Cr17不鏽鋼（gāng）己廣泛用於硝酸工廠的加工設備。然而，由於0Cr18Ni9通常具有較（jiào）好的成形性（xìng）能和焊接性能，因（yīn）此在上述用途中己大量取代（dài）了1Cr17不鏽鋼.
　　其他奧氏體型不鏽鋼的耐硝酸腐蝕性能與 0Cr18Ni9相近（jìn）。0Cr17不鏽鋼通常比0Cr18Ni9的腐蝕速（sù）率稍高，並且較高的溫（wēn）度和濃度對其有較大的有害影響（xiǎng）。
　　如果對鋼（gāng）進（jìn）行的熱處理不適當，熱硝酸將使奧氏（shì）體和鐵素體型不鏽鋼產生晶間腐蝕，因此，可用適當的熱處理來預防這種類型（xíng）的腐蝕，或者使用耐這種（zhǒng）類型腐蝕的不鏽鋼。
7.硫酸
　　標準（zhǔn）不鏽鋼牌號（hào）很少用於硫酸溶液，因為其可（kě）使用（yòng）的範圍很窄。在室溫條（tiáo）件下， 0Cr17Ni12Mo2不鏽鋼（gāng）（耐硫酸蝕的（de）標準牌號）在硫酸濃度小於（yú）15%。或大於85%時是耐腐蝕性的。然而在（zài）較高（gāo）的濃度（dù）範圍（wéi），通常使用碳鋼。馬氏體和鐵素體型不鏽鋼一般不耐硫酸溶液腐蝕。
　　如同硝酸的情況一樣，如（rú）果對不鏽鋼（gāng）不進行適當的處理，硫酸可（kě）造成晶間腐蝕。對（duì）於焊接後不能進行熱（rè）處理的焊接結（jié）構，應使用低碳牌號 00Cr19Ni10或00Cr17Ni14M02，或（huò）穩定化的牌號0Cr18Ni11Ti或0Cr18Ni11Nb不鏽鋼.
8.磷酸
　　奧氏體型不鏽鋼不（bú）鏽鋼具（jù）有好的（de）耐磷酸溶液腐蝕的性能，並廣泛用（yòng）於磷酸的生產和處理設備。在溫度（dù）高達 107℃的各種濃度的情況（kuàng）下，其具（jù）有有（yǒu）效的耐腐蝕性能。在溫度高約（yuē）達（dá）95℃的情況下，用0Cr17Ni12M02不鏽鋼的設備（bèi）可以很好地（dì）處理（達磷酸）“超過100%H3p04）。
　　應注意，氟化物或氯化物鹽類微（wēi）量雜質有時存（cún）在於（yú）用濕法工藝生產的磷酸中。酸中的這（zhè）些鹵化物的存在可能對不鏽鋼的耐腐蝕性能有有害的（de）影響。
　　馬（mǎ）氏（shì）體和鐵素（sù）體（tǐ）型不鏽鋼的耐磷酸腐蝕性（xìng）能顯著地比奧氏體不鏽鋼要差，因此一般不用於這（zhè）種（zhǒng）酸。
9.鹽酸
　　甚至在室溫，各種濃（nóng）度的鹽酸溶液都很（hěn）快地腐蝕不鏽鋼。因此在這種酸中不可（kě）能使用不鏽鋼。
10、其他無機酸
　　奧氏體型不（bú）鏽鋼在幾乎各種濃度和溫（wēn）度下一般都具有好的耐硼酸（suān）、碳（tàn）酸、氯酸和鉻（gè）酸腐蝕的性能， 100%氯酸除外。1Cr13和1Cr17不鏽鋼對鉻酸的耐腐蝕性能顯著地不如奧氏體型不鏽鋼，但具有相對（duì）較好的耐硼酸和碳酸腐蝕的性能。
11、乙酸
　　奧氏體型（xíng）不鏽鋼一般（bān）有極好的耐乙酸腐蝕（shí）的性能，而馬氏體（tǐ）和鐵素體型不鏽鋼對大多數耐乙酸腐蝕的用途是不適當的。奧氏體型不鏽鋼在室溫（wēn）完全可（kě）以（yǐ）耐各種濃度乙酸的腐（fǔ）蝕，在較高的溫（wēn）度， 0Cr17Ni12Mo2和0Cr19Ni13M03比其他奧氏體型不鏽鋼有更好的耐乙酸腐蝕性能。
12、甲酸
　　在室溫情況下，可以用任何奧氏體型不鏽鋼完全地（dì）處理甲酸。然而（ér），當是熱的甲（jiǎ）酸時，它（tā）可以很（hěn）快地腐蝕不含鉬的不鏽鋼，因此，需要使用 0Cr17Ni12M02和0Cr19Ni13M03。在各種溫度下甲酸都會很快地腐蝕馬氏體和鐵素體型（xíng）不鏽鋼。
13、草酸（suān）
　　一般情（qíng）況下，在室溫、高（gāo）濃（nóng）度（dù）至少為 50%時，不鏽鋼有好的耐（nài）草酸（suān）腐蝕的性能。然而在較高（gāo）的溫度，草酸（suān）溶（róng）液（yè）正如（rú）在室溫、濃度為100%時一樣，對（duì）所有的（de）不鏽鋼都會有相當的腐（fǔ）蝕。
14、乳酸
0Cr18Ni9不鏽鋼在溫（wēn）度高約達38℃時可用（yòng）於乳酸貯存設備（bèi）。在較高的溫度，無鉬奧氏體型不鏽鋼（gāng）產生點蝕，所以優先選用　　0Cr17Ni12M02和0Cr19Ni13M03。馬氏體和鐵（tiě）素體型不鏽（xiù）鋼一般來說（shuō）耐乳酸腐蝕的能力較低。
15、堿
不鏽鋼通常有較好的耐弱堿（jiǎn）腐蝕的性能（néng），例如氫氧化銨。對於強堿，如氫氧化鈉和氫氧化鉀，在溫（wēn）度高約為（wéi） 105℃、濃度高約為50%時，奧氏體型不鏽（xiù）鋼有好的耐腐（fǔ）蝕性能，在較高的溫度和濃（nóng）度，腐蝕速率可能變得顯著。當溫度高於常壓沸點（和稍低（dī）的溫度，接（jiē）近 50%濃度）時（shí），奧氏體型不鏽鋼就會出現應力腐蝕裂紋。
16、鹽酸液
　　除在某些條件下的鹵化物溶液之（zhī）外，不鏽鋼一般來說有極好的耐鹽酸溶液腐蝕的性能，對於酸性鹽（yán），不鏽鋼的耐（nài）腐蝕性能在一定程度上必然受鹽水解（jiě）所形成（chéng）的特殊的酸的（de）影（yǐng）響。對於較（jiào）高溫度的酸性鹽溶液，含鉬奧（ào）氏體型不鏽鋼（gāng）（ 0Cr17Ni12Mo2和0Cr19Ni13Mo3）通常比其他牌號不（bú）鏽鋼耐腐蝕性能要好。
　　在（zài）不鏽鋼用於鹵化物溶液，特別是（shì）氯化物溶液時，應考慮到即使腐蝕速率一般較低，但點蝕（shí）和（或）應力腐蝕裂紋在一定條件下也可能產生。盡管有很多在有氯化物（wù）的情況下使用不鏽鋼取（qǔ）得（dé）極好的（de）效果（如食（shí）品加工（gōng）設備和在（zài）相對低的溫（wēn）度條件下流動的海水）但必需分（fèn）別（bié）考慮各種用途。點蝕或應力腐蝕裂紋是否產生，取決於（yú）環境和設備設計及操作等方麵很多和因素。
（二）腐蝕現象
1.點蝕
　　如（rú）前（qián）所述，不鏽鋼（gāng）極（jí）好（hǎo）的耐腐蝕（shí）性能是由於在（zài）鋼的表麵形成看不見的氧化膜，使其成為是鈍（dùn）態的。該鈍化膜的形成是由於鋼暴露在大氣中時與氧反應，或（huò）者是由（yóu）於與其他含氧的（de）環境接觸的結果。如果鈍化膜被（bèi）破壞，不鏽鋼就將繼續腐蝕下去。在很（hěn）多情（qíng）況下，鈍化膜僅僅在金屬表麵和局部地方被破壞，腐蝕的作用在於形成細（xì）小的（de）孔或凹（āo）坑，在材（cái）料表麵產生無規律分布的小坑狀腐蝕。
2.引起點蝕的（de）因（yīn）素（sù）
　　出現點（diǎn）蝕很可能是存在與去極劑化合（hé）的氯化（huà）物離子，不鏽鋼等鈍態金屬的點蝕（shí）常起因於某些侵蝕性陰離子對鈍化膜的局部破壞，保護有高耐腐蝕（shí）性能的鈍態通常需要氧化環境，但正好這（zhè）也是出現點（diǎn）蝕的條件。產生點蝕的（de）介質是在 C1-、Br-、I-、Cl04-溶液中存在FE3+、Cu2+、Hg2+等重金屬離子或（huò）者含有H2O2、O2等的Na+、Ca2+堿和堿土金屬（shǔ）離子的氯化物溶液。
　　點蝕速率隨溫度（dù）升高（gāo）而增加。例如在濃（nóng）度為 4%-10%氯化鈉（nà）的溶液中，在90℃時達到點蝕造成的重量損失大（dà）；對（duì）於更（gèng）稀的溶液，大值（zhí）出現在（zài）較高的溫度。
3.防止點蝕的方法
①避免鹵素離子集中。
②保證氧或氧化性溶液（yè）的均勻性，攪拌溶液和避免有液體不流動的小塊區域。
③或者提高氧的濃度，或者去除氧。
④增加pH值。與中性或酸性氯化物相比，明（míng）顯堿性的（de）氯化物溶液造成的點蝕較少，或者完全沒（méi）有（氫（qīng）氧（yǎng）離子起防腐蝕劑（jì）的作（zuò）用）。
⑤在盡可能低的溫度下工作。
⑥在腐（fǔ）蝕性介質中加入鈍化劑。低濃（nóng）度的硝（xiāo）酸鹽或鉻酸鹽在很多介質中是有效的（抑製離子優先吸咐在金屬表麵上（shàng），因此防止了氯化物（wù）離子吸（xī）咐而造成腐蝕）。
⑦采用陰極防腐。有證據表明，用與低碳鋼、鋁或鋅（xīn）電隅（yú）合陰極保護的不（bú）鏽鋼在海水中不會造成點蝕。
　　含鉬 2%-4%的奧氏體型不鏽鋼具有（yǒu）良好的耐點蝕性能。使用含鉬奧氏體型不鏽鋼可顯著減少點蝕（shí）或一般腐蝕，腐蝕介質例如（rú）氫化鈉溶液、海水、亞硫酸、硫酸、磷酸和甲酸。
4.晶間腐蝕
　　含碳量超過 0.03%的不穩定的奧氏體（tǐ）型不鏽鋼（不含鈦（tài）或铌的牌號（hào）），如果熱（rè）處理（lǐ）不當則在某些環境中易產生晶間腐蝕。這些鋼在（zài）425-815℃之間加熱時，或者緩（huǎn）慢冷卻通過這個（gè）溫度區間（jiān）時，都會產生晶間腐蝕。這樣的熱處（chù）理造成碳化物在晶界沉澱（敏化作（zuò）用），並且造成鄰近的區（qū）域（yù）鉻貧化使得這（zhè）些（xiē）區域對腐蝕敏感。敏化作用也可出現在（zài）焊接時，在焊接熱影響區造成（chéng）其後（hòu）的局（jú）部腐蝕。
　　通用的檢（jiǎn）查（chá）不鏽（xiù）鋼敏感性的方法是 65%硝酸腐蝕試驗方法。試驗時將鋼試（shì）樣放入沸（fèi）騰的65%硝酸溶液中連續（xù）48h為一個周期，共5個周期，每個周期測定重量損失。一般規定，5個試（shì）驗周期的平均腐蝕率應不大於0.05mm/月。
　　奧氏體型不鏽鋼焊接結（jié）構的晶間腐（fǔ）蝕可用如下方法預防：
①使用低碳牌號00Cr19Ni10或00Cr17Ni14Mo2，或穩定的牌號0Cr18Ni11Ti或0Cr18Ni11Nb.使用這些牌號不鏽鋼可防止焊接時碳化物沉（chén）澱出造成有害影（yǐng）響的數量。
②如（rú）果麵品（pǐn）結（jié）構件小，能夠在爐中進行熱處理，則可（kě）在1040-1150℃進行熱（rè）處理以溶解碳化鉻，並且在425-815℃區間快速冷（lěng）卻以防止瑞沉澱。
　　焊接（jiē）鐵素體不鏽鋼在某些（xiē）介質中也可能出現晶間腐蝕。這是當鋼從（cóng） 925℃以上快速冷卻時，碳化物或（huò）氧（yǎng）化物沉澱，金屬晶（jīng）格應變造成的，焊接後進行消除應力熱處理可消除應力並恢複耐腐蝕性能。在1Cr17不鏽鋼中加入超過8倍碳含（hán）量的鈦，通常可減少焊接（jiē）鋼結構（gòu）在（zài）一些介質中的晶間腐蝕。然而加入鈦（tài）在濃硝酸中不是有（yǒu）效（xiào）的。
　　應（yīng）力腐蝕（shí）裂紋是靜應力和（hé）導致裂紋與金屬脆化（huà）的腐蝕共同的作用。隻有拉伸（shēn）應力造成這種形式的破壞。事實上，所有（yǒu）的（de）金屬與合金（隻有極少數的金屬除外（wài））在某些環境中都易（yì）出現應力腐蝕裂紋，關於某些金屬的破壞是屬於 “應力腐蝕”或是屬於“氫脆（cuì）”（例如高強度鋼在硫化氫中的裂紋），還存（cún）在一（yī）些不同的觀點。為了進行討論，所有這樣的外界環境導致的破壞（huài）都包（bāo）括在應力腐（fǔ）蝕裂紋一類中。
　　硬化的（淬火和回火）馬氏體型不鏽鋼在含（hán）有氯化物、熱氫（qīng）氧化物（wù）或硝酸鹽、或硫化氫（qīng）溶液（yè）中對應力腐蝕（shí）裂紋是敏（mǐn）感的。對於奧氏體型不鏽鋼，濃氯化物的氫氧化物溶液是造成應力腐蝕（shí）裂紋的主要介質。己證明，另外幾種環境也會使奧氏體（tǐ）和馬氏體型不鏽鋼產生應力腐蝕（shí）裂紋。然而，應注意在很多這樣的環境中，存在雜質可能己經造成了裂紋。
　　敏（mǐn）化的奧氏體型（xíng）不鏽鋼對晶（jīng）間形式的應力腐蝕裂紋是敏感的。如果敏感性嚴重和（或）應力高， 這（zhè）種形式的裂紋（wén）可能在（zài）認為（wéi）是弱的環境中產生。除非進行了足夠的試驗可以證明所（suǒ）遇到的環境不會造（zào）成（chéng）晶間應力腐蝕裂紋，否則絕不能將敏化和奧氏體型不鏽鋼用於應力狀態的用途。
　　產生應力（lì）腐蝕裂紋破（pò）壞的環境通常是相當複（fù）雜的。例如。所涉及的應力通常不僅僅是工作應力，而是這種應力（lì）的由於製作、焊接、或熱處理在金屬中產生的殘餘應力組合。這種情況常常可（kě）以用將製（zhì）作後的設備消除應力（lì）的方（fāng）法來減輕。同檔，如上所述，造成裂紋的腐（fǔ）蝕介質經常（cháng）僅（jǐn）僅是（shì）正在處理的產物中的雜質。在（zài）整體溶液中，所存（cún）在的腐蝕介質的數量可能沒有多到足以造成裂紋的程度，但是在裂縫處或液體上麵的飛濺區，介質的局部濃度可能造成破（pò）壞。
　　盡管（guǎn）己（jǐ）有了幾種通用的防止應力腐蝕裂（liè）紋的方法，但好的方法還是選用能（néng）在該環境（jìng）中耐應力腐蝕裂紋的材料。因此，在熱的氯化物環境（jìng）中應（yīng）選用 0Cr18Ni13Si4（美國AISLX M15）或鐵素體（tǐ）型不鏽鋼。在硫化氫（qīng）環境中選用鐵素體和奧氏（shì）體型不鏽鋼一（yī）般是適合的，而不能選用硬化的馬氏體型不鏽鋼。各（gè）種不鏽鋼性能見表2-5-1表（biǎo）2-5-4。

五、金相組織
（一）不同元素對不鏽鋼組織和相的（de）影響
　　對於馬（mǎ）氏體（tǐ）型鉻不鏽（xiù）鋼來說，對組織產（chǎn）生主要（yào）影響的元素有鉻、碳和鉬；對馬氏體型鉻鎳不鏽鋼來說，產生主（zhǔ）要影響的元（yuán）素（sù）有鎳、鉬、鋁、鈷、氮和鈦（tài）等。
　　馬氏體型鉻鎳不鏽鋼中由於所含的鉻與碳發生交互的作（zuò）用，使其在高溫下形成穩定的 r相區和穩定的a+r相區。碳量的增加可使（shǐ）r相區得到擴大，但是隨著鉻含量的增加碳的溶解（jiě）極限下降。馬氏體型（xíng）鉻鎳不鏽鋼中（zhōng）添加鎳解決了馬氏體型不（bú）鏽鋼為提高其耐蝕性以犧牲鋼的硬度為代（dài）價的問題。但是其中的鎳含量不易過（guò）高，否則由於鎳擴（kuò）大奧（ào）氏體（tǐ）相（xiàng）區和降低Ms溫度而使不（bú）鏽（xiù）鋼變成奧氏體型不鏽鋼，從而完全喪失淬火能力。
　　影響鐵素體型（xíng）不鏽鋼組織的元素主要有鉻、鉬、碳、氮和鎳，另外有一些鐵素體型不鏽（xiù）鋼中還添加有鈦、铌和銅等元素，對組織也有一定的影響。其中添加鉻和鉬的主要的（de）目的是加速（sù）和促進 α'相和α相的形成和沉澱，使鐵素體晶粒更加粗大。
　　影響奧氏體型不鏽鋼組織的主要元素有碳、鉻、鎳、鉬、氮、銅（tóng）、矽和錳等，有時在生產易切削不鏽鋼（gāng）時，也將硫（liú）作為添加元素。碳在奧氏體型不鏽鋼中是形成、穩定和擴大（dà）奧氏體區的元素。碳在奧氏體型不鏽鋼中是形成、穩定和擴大奧氏體區的元素，其形成奧氏體的能力遠高於鎳許多倍。碳在奧（ào）氏體（tǐ）型不鏽鋼中是有用元素，但同時也是（shì）有害元素，一方（fāng）麵由於碳作為一種間隙元素可通過固溶強化顯著提高奧氏體型不鏽鋼的強度，同時也（yě）可提高高濃度氯化物腐蝕介質中的耐蝕能（néng）力；但（dàn）另一方麵由於碳在某些（xiē）條件下生（shēng）成 Cr23C6，使得耐腐蝕性能顯著下降。鉻在奧氏（shì）體型不鏽鋼中（zhōng）的作用與其在鐵（tiě）素體型（xíng）不鏽鋼中作用基（jī）本相同。
　　影響比相不（bú）鏽鋼組織的（de）主要元素有鎳、氮、錳、鉻、鉬、矽和鎢等。鎳在 α+r雙相不鏽鋼中能擴大r相區。有關資料指出，鎳的添加還能促成形成σ（x）相，增加脆化敏感性並有使（shǐ）脆化（huà）敏感溫度向（xiàng）高溫方（fāng）向移動的傾向，也將使馬氏體相變溫度降低，改善雙相不鏽鋼（gāng）的冷加工性能。
（二（èr））相及相變
　　熱處理是不（bú）鏽鋼生產和加工過程中以及終產品加（jiā）工過程中重要的工（gōng）序（xù）。對於馬氏體型不鏽鋼，通常進（jìn）行淬火 —回火熱處理。對於鐵素體型不鏽鋼，需進行（háng）恢複由於加工引起的應硬化和焊接部位回火後恢複韌性的熱處理，通常是高溫加熱後進行空冷的退火熱處理。對於奧氏體型不鏽鋼，根據使用目（mù）的需要進行固溶處理、穩定化（huà）處理、消除應力退火和時效（xiào）處理等。
　　通過進行（háng）熱處理來控製不鏽鋼的金相組織（zhī）時（shí），可采用相變和恢複、再結晶等形式來實現。
　　相變的內涵可以說有以下 3種情況，即結構的變化、組成的變（biàn）化和其規律性的變化告示。在不鏽鋼發生的相變中常見的馬氏體相變就是其結構發生變化的一種形式，而所發生的其他（tā）的相變均為擴散（sàn）相（xiàng）變。
1.馬氏體型不（bú）鏽鋼
　　馬氏體（tǐ）型（xíng）不鏽（xiù）鋼有良好的淬火性能，即使（shǐ）是截麵積很大的（de）工件（jiàn），也（yě）可在空冷條件下實（shí）現淬火硬化。
　　為比較馬氏體型不鏽（xiù）鋼與其他碳含量相同的碳素鋼、合金鋼的（de）淬火性能（néng），用等溫相變曲線進行了分析。結果表（biǎo）明（míng）其珠光體（tǐ）相變時間延遲，曲線鼻部的溫度上升。其中（zhōng）鎳使珠光（guāng）體相變明顯推遲，隻需添加 1%即可大大改善淬火性能，但（dàn）回火過程則需要相當長的時間。
　　馬氏體型不鏽鋼（gāng）中的合金元素可改變鋼的 Ms點。其中碳的影響尤為顯著，碳（tàn）的濃度高時Ms點向低（dī）溫方向（xiàng）移動，易生（shēng）成殘留奧氏體。以13%Cr鋼為（wéi）例，在淬火加縶溫度為1180℃時，在碳含量大於0.80%的情況（kuàng）下Ms點降至室溫以下。生成（chéng）物（wù）為過冷奧氏體相組織。但由於也隨之生成（chéng）了殘留奧氏體，因此淬火硬度也下降了，對於高碳馬氏體型不鏽鋼來說，為避免該現象的發（fā）生和殘留奧氏體（tǐ）相變（biàn）引起的尺寸（cùn）變化，需在粹（cuì）火後通過進行低溫處理來盡量減少殘留（liú）奧氏體的存在。
　　對於馬（mǎ）氏體型不鏽鋼，進行淬火處理後還需進行回火處理。一般將這（zhè）兩者（zhě）連（lián）在一起統稱為淬火回火處理。進行回火處理（lǐ）是將由奧氏（shì）體相的相變（biàn）得到的馬（mǎ）氏體進行回火，其目的是為改善馬氏體型（xíng）不鏽鋼的拉伸性能和得到高的持久強度和（hé）屈強比。回火後在其基（jī）體中過飽和固溶的碳形成碳化物析出（chū），且（qiě）隨時間的延長逐漸（jiàn）形成穩定相。是采用低溫回火還是（shì）采用高（gāo）溫回火，依（yī）成分和使用目的而異。低碳馬氏體型不鏽鋼在 440-540℃進行回火時顯著變脆，發生常（cháng）說的二次硬化。由於（yú）此問題的產生（shēng）不是夾雜元素的偏析等（děng）原因造成的，因此為同時照顧到韌性、拉伸性能和耐應力腐蝕性能，應盡可能在高溫下進行回火，也可通過添加鉬、鎢（wū）和釩等元素來改善（shàn）性能。
2.鐵素體型不鏽鋼
　　鐵素型不鏽鋼在碳和氮（dàn）的含量極少時，無論在高溫下還是在室溫下均為鐵素體單相。當碳和氮的含量增加時就會在高溫（wēn）下生成 r相，可通過回火處理（lǐ）析出碳（tàn）化物和氮化物而變為鐵素體單相。據有關資料介紹。在600-900℃回火時大部分碳和氮將（jiāng）析出。
　　高鉻鐵素體型不（bú）鏽鋼在經高溫加熱後會產生各（gè）種脆化現（xiàn）象。這些現象與其金屬組織有關，如 σ相脆化、475℃脆性和高溫（wēn）脆（cuì）性。
　　σ相脆化：在Fe-Cr二元係合金中，在鉻含量為（wéi）46at%-53at%的很窄範圍內產生，是非磁性和硬的相。當鉻含量大於（yú）25%和加熱溫度高於600℃時即可在較短時間內產生。當鋼中含有矽、錳、鎳和鉬（mù）等元素時，其產生範（fàn）圍加寬。鉻、矽和鋁對σ相也有一定的（de）影響。隨（suí）鉻的增加TTT曲線向短時間方向擴展。矽雖有明顯的析出促進作用但鋁卻予以抑（yì）製。在冷加工中，可在很短時間內便（biàn）產生σ相析出。一旦發生σ相脆化（huà）的鋼，可加熱至（zhì）850-900℃使析出的σ相固溶，然後再進行急冷就可消除脆性和（hé）恢複（fù）韌性（xìng）。
　　475℃脆（cuì）性：是將鐵素體鋼在（zài）400-500℃長時間加熱時出現的脆化現象。475℃脆性產生（shēng）與σ相脆化產生相比較，首先是產生溫度範圍不同（tóng），其次（cì）是475℃脆性（xìng）較σ相脆（cuì）化在更短的時間內產生。能夠減輕475℃脆性的（de）合金添加元素還沒有發現。對發生475℃脆性（xìng）的鋼（gāng）在600℃進行短時間處理即可（kě）消除（chú）脆性（xìng）和恢複韌（rèn）性。
　　高溫（wēn）脆性：當高鉻鐵（tiě）素（sù）體型不鏽鋼從 900-1000℃的高溫急冷時，隨著晶粒的粗化和碳化物向晶界凝集發生明顯（xiǎn）脆化。鉻含量越高，脆化（huà）的程度越大。破壞（huài）現象與475℃脆性相象。由於晶粒粗化，因（yīn）此在進行深衝、彎曲等冷加工時表麵易發生粗（cū）糙等缺陷。又因為（wéi）晶界上析出碳化物因此晶間腐蝕敏感性增加。為避免（miǎn）該缺陷的產生同，需從高溫緩冷至800℃左右，或650-800℃短時間的退火。
3.奧氏體型不鏽鋼
　　從 Fe-Cr-Ni三（sān）元係平衡相圖的分析中可知，當（dāng）70%Fe等濃度斷麵中鎳含量為10%時，該合金在800-1000℃下為r單相。具代表性的Cr18-Ni8鋼由於存在碳、氮等奧氏（shì）體穩定化（huà）元素，因此室溫下即為r單相。其中氮較碳有約兩倍的固溶度，因而含（hán）氮量為0.1%-0.3%的高強（qiáng）度不（bú）鏽鋼己得到了應用。
　　目前己明確碳、氮、鈷、錳和銅等（děng）元素是（shì）奧氏體穩定化元素，鋁（lǚ）、釩、鉬、矽和鎢等元素是鐵素體穩定化元素。
　　作為固相內的平衡相，除 α相、r相以外還有金屬間（jiān）化合物σ相。碳、氮（dàn）和鎳等奧氏體穩定化（huà）元素（sù）抑製σ相的生（shēng）成，但錳與鉬、矽、鈦、铌、鋯、釩和鋁等鐵（tiě）素體穩定化元素促進σ相的生成。除此以外在奧氏體型（xíng）不鏽鋼中由於添加不同（tóng）的元素，還有可能（néng）生成拉弗斯（Laves）相或x相等金屬間化合物。其析出的反應是（shì）隨合金組成、時效（xiào）溫度及製造合金時的（de）加工和熱（rè）處理條件來決定的，是（shì）一個非常複雜的變化。
　　在鋼中添加鉻、鎳、錳、碳和氮等元素時，馬氏體相變（biàn）初始溫（wēn）度 Ms幾乎（hū）與這些合金元素的添（tiān）加（jiā）成比例降低，在常溫（wēn）下也可（kě）保持r相（xiàng）。奧氏（shì）體不鏽鋼（gāng）就是其具代表性（xìng）的合金之一。
　　雖說為使奧（ào）體型不鏽（xiù）鋼的 r相穩定添加了大量的錳或鎳，但（dàn）實際上r相往往並非穩定而是處於亞穩定態。從熱力學角度來看可以說α相到是穩定的。一般稱這些奧氏體相為亞穩定奧氏體相。當對亞穩定奧氏體相冷卻至極低溫或室溫下進行加工時，其中的部分或全部亞穩定奧氏體（tǐ）相將發生馬氏體相變。
　　通過對奧氏體型不鏽鋼進（jìn）行冷卻或加（jiā）工得到的馬氏體中除有 α'相外還有ε相。該相具有hcp結（jié）構.且有0.7%左右的收縮，是非磁（cí）性的，容易發生加工誘發相變。ε相是當Cr：Ni為（wéi）5：3且Cr+Ni定為24%時生成的。由於麵心立方結構的（111）麵的每兩個原子麵上發生堆垛缺陷時（shí）將成為ε馬（mǎ）氏體結構（gòu），因此ε相的生成（chéng）和堆垛（duǒ）缺陷有著密切的關係。
　　奧氏體型（xíng）不鏽鋼的馬氏體相變中一個重要的問題是，一旦發生馬氏體相變後經再加熱進（jìn）行恢複的問題。對（duì）於 Cr18-Ni8鋼主（zhǔ）要發生擴散型的逆（nì）相變，而象（xiàng）Cr16-Ni10鋼則發生（shēng）剪切的逆相（xiàng）變。後者的鉻含量較前者低，鎳含量較前（qián）者高。
　　從金相組織上來看，奧氏體型不鏽鋼是相對穩定的，其中碳化物的析出與其耐蝕性能、高溫強度（dù）以及韌性等主要性能密切相關。在通常作為固溶熱處理溫度 1000℃附近，碳的固溶量可達到高，但當溫度低於800℃時固溶量急（jí）劇下降而產生碳化物。所以進行固溶化處理或焊接後如果冷卻速度過慢，在晶界上（shàng）會產生碳化物，成為晶間腐蝕的原因。鋼中的（de）碳（tàn）有（yǒu）活性隨鎳（niè）含量的增加而增加，隨鉻含量（liàng）的增加而減少。也就是說鎳的增加使碳的固溶量減少，鉻的增加使碳的固溶量（liàng）增加。另外在晶界還析出鉻碳化物，合金添加元素有時也（yě）生成相應的碳化物。
4.雙相不鏽鋼
　　通常進行不同的鉻含量和鎳（niè）當量的組合可以得到鐵素體（ α相或δ相）和奧氏體（r相）的雙相（xiàng）組織。如果以鉻含量的多少來（lái）進（jìn）行分類的話，可分類為18%Cr係、22%Cr係（xì）、25%Cr係和28%Cr係。同時為確保r相的量需添加4%-11%的鎳，為提高（gāo）其耐蝕性需添加不多於4%的鉬。在終經1050-1100℃固溶處（chù）理後，在α相基體中分散有不多於50%的r相。在400-1000℃下進一步進行時效時，生成金屬間化合物、碳化物以及氮化物等各種析出物。
　　 在雙相組織中，鉻、鉬和矽等鐵素體穩定元素濃縮在 α相中。而鎳、錳、碳和氮等奧氏體穩定元素（sù）濃縮在（zài）r中（zhōng）。在時效過程中有（yǒu）影響的（de）是σ相，可造成σ相（xiàng）脆化。另外時效還可產生M23C6，也（yě）和鐵素體型不鏽鋼一樣發生475℃脆（cuì）性（xìng）。
5.沉澱硬化型不鏽鋼
　　沉澱（diàn）硬化型不鏽鋼是除具備不鏽鋼特有的耐蝕性外，還可通過進行時效處理實現沉澱硬（yìng）化的高強度不鏽鋼，根據基（jī）體（tǐ）的金屬組織情況，即根據鉻當量和鎳當量之（zhī）間的（de）平衡情況，沉澱硬化型不鏽鋼可分為馬氏體係（xì）沉澱硬化型不鏽鋼、半奧氏體係沉澱硬化型不鏽鋼、奧氏體 —鐵素體係沉澱硬化型不鏽鋼、奧氏體係沉澱型不（bú）鏽鋼和鐵素體係沉澱硬化型不鏽鋼。
　　馬氏體係沉澱硬化（huà）型不鏽鋼，鉻和鎳的含量少且鉻含量和鎳含量低。由於（yú）馬氏體相變（biàn）結束溫（wēn）度高於（yú）室溫，因此固溶化處理奧氏體相（xiàng）冷（lěng）卻過程發生馬氏體相變，在室溫下為馬氏體組織。
　　半奧氏體係沉澱硬（yìng）化型不鏽鋼，比前者鉻含量和鎳含量高， Ms點接近室溫。固溶處理後形成亞穩定r相，經冷加工或（huò）低溫處理（lǐ），低溫退火處理可以發生馬氏體相變。單獨和複合添加有鋁（lǚ）、鈦和鉬等沉澱硬化元素，經在450-550℃ 時效處理產生α'相和η相實現硬化。
　　奧（ào）氏體係沉澱硬（yìng）化型不鏽鋼，含有較多的奧氏體（tǐ）穩定化（huà）和鐵素體穩定化元素，鎳當量高且 Ms點在（zài）室溫以下。在固溶處理狀態下為（wéi）r單相組織。作為沉澱硬化元素添加的有碳、磷、氮、鈦、鋁、铌和釩等元素，經比其他係鋼高的（de）溫度時效處理後析出碳化物、氮化物、磷化物（wù）或η相和r'相等。
　　鐵素體（tǐ）係沉澱硬化型（xíng）不鏽鋼，隻含少量的鎳等奧氏體（tǐ）穩（wěn）定化元素，含較多的鉻、矽和鉬等鐵素體穩定化元素，因而（ér）在固溶化（huà）狀態下即呈鐵素體組織。對其通過添加矽和鎳來促進沉澱（diàn）硬化。時效溫度（dù）為 550-600℃。
特點和用途
　　不鏽鋼按照其組（zǔ）織結構分為（wéi）奧氏體（tǐ）型不鏽鋼、鐵素體型不鏽鋼、雙相不鏽鋼、馬氏體型（xíng）不鏽鋼和沉澱硬化型不鏽鋼。各類型不鏽鋼主要使用特性對比如表 2-5-6所示。我國不鏽鋼（gāng）標準主要牌號的特點和用途（tú）如表2-5-7所（suǒ）示；日本JIS標準主要牌號的特點和用途如表2-5-8所示。
　　一（yī）、奧氏體型不鏽鋼
　　奧氏體（tǐ）型不鏽鋼是不鏽鋼中重要的一類（lèi），其產量和用量占不鏽鋼總量（liàng）的 70%。按照合金化方（fāng）式（shì），奧氏體型不鏽鋼可分為鉻鎳鋼和鐵鉻錳鋼兩大類。前者以（yǐ）鎳為奧氏體化元素，是奧氏體鋼的主體；後者是以錳、氮代替昂貴的鎳的節鎳鋼種。
　　總體講（jiǎng），奧氏體鋼耐蝕性好，有良好的（de）綜合（hé）力學性能和工藝性能，但強度、硬度（dù）偏低。
　　二、鐵素體型不鏽鋼
　　鐵素體型（xíng）不鏽鋼含鉻 11%-30%，基本不含鎳，是節（jiē）鎳（niè）鋼種，在使（shǐ）用狀態（tài）下組織結構以鐵素體為主。
　　鐵素（sù）體型不鏽鋼強度較高，而冷加工硬化傾向較低，耐（nài）氯化物應力腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕等局部腐蝕性能優良，但是對晶間腐蝕敏（mǐn）感，低溫韌性較差。
　三、雙相不鏽（xiù）鋼
　　一般認為，在奧（ào）氏體基（jī）體上存（cún）在 15%以上的鐵素體，或在鐵（tiě）素體基體上存在15%以上的奧氏體即（jí）可稱其為奧（ào）氏體（tǐ）+鐵素體雙相不鏽鋼。
　　雙相不鏽鋼兼有（yǒu）奧氏體鋼和鐵素（sù）體鋼的優點。
　四、馬氏體型不鏽鋼
　　馬氏體型（xíng）不鏽鋼是一（yī）類可以（yǐ）用熱處理的（de）手段調整其性能的鋼，其強度（dù）、硬度較高。
　五、沉澱硬（yìng）化型不鏽鋼
　　沉澱硬化型（xíng）不（bú）鏽鋼（gāng）是通過熱處理手段使鋼中碳化物沉澱析（xī）出，從（cóng）而達到提高強度目的（de）的鋼（gāng）。

　　　　　　　　　　　　　　　　表 2-5-7我國（guó）不鏽鋼主要牌號的特點和用途

　　　　　　　　　　　　　　　　表 2-5-8 日本（běn）不鏽鋼主要（yào）牌號的特點和用途