不锈钢是机械加工中最常见的钢材之一。 了解不锈钢知识可以帮助机器操作人员更好地掌握仪器仪表的选择和使用。
不锈钢是指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学腐蚀介质腐蚀的钢。 也称为不锈耐酸钢。 在实际应用中，常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。 由于两者化学成分的差异，前者不一定能耐化学介质的腐蚀，而后者一般都是不锈的。 不锈钢的耐腐蚀性取决于钢中所含的合金元素。
常见类别：
通常按金相组织分为：
通常，普通不锈钢按金相组织分为三类：奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢。 在这三种基本金相组织的基础上，针对特定的需要和用途，衍生出双相钢、沉淀硬化不锈钢和含铁量低于50%的高合金钢。
1.奥氏体不锈钢
基体主要为奥氏体结构（CY相），具有面心立方晶体结构。 它是无磁性的，主要通过冷加工强化（并可能导致一定的磁性）。 美国钢铁协会使用 200 和 300 系列的数字，例如 304。
2.铁素体不锈钢
基体主要由铁素体结构（a相）组成，具有体心立方晶体结构。 它有磁性，一般不能通过热处理使其硬化，但冷加工可使其稍有强化。 美国钢铁协会标记为430和446。
3.马氏体不锈钢
基体为马氏体结构（体心立方或立方），具有磁性，可通过热处理调整其力学性能。 美国钢铁协会使用编号410、420和440。马氏体在高温下具有奥氏体结构，当以适当的速度冷却到室温时，奥氏体结构可以转变为马氏体（即硬化）。
4、奥氏体-铁素体（双相）不锈钢
基体同时具有奥氏体和铁素体两相组织，其中较小相基体的含量一般大于15%。 它是一种具有磁性的不锈钢，可以通过冷加工强化。 329是典型的双相不锈钢。 与奥氏体不锈钢相比，双相钢强度高，耐晶间腐蚀、氯化物应力腐蚀和点蚀能力显着提高。
5. 沉淀硬化不锈钢
基体为奥氏体或马氏体，可通过沉淀硬化进行硬化的不锈钢。 美国钢铁协会使用600系列编号，例如630，即17-4PH。
一般来说，除合金外，奥氏体不锈钢也具有优良的耐腐蚀性能。 在腐蚀性较小的环境中，可以使用铁素体不锈钢。 在轻度腐蚀环境中，如果要求材料具有高强度或高硬度，可采用马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢。
特点及用途
表面技术
厚度区分
1、因为钢厂机械在轧制过程中，轧辊受热时会产生轻微变形，导致轧出的板材厚度出现偏差，一般是中间厚、两侧薄。 测量板材厚度时，国家规定应测量板头中部。
2、公差的原因一般根据市场和客户需求分为大公差和小公差。
什么样的不锈钢不易生锈？ 影响不锈钢腐蚀的因素主要有以下三个：
1、合金元素含量
一般来说，含铬量为10.5%的钢较不易生锈。 铬、镍含量越高，耐腐蚀性越好。 例如304材料的镍含量为8-10%，铬含量达到18-20%。 这样的不锈钢在正常情况下是不会生锈的。
2、生产企业的冶炼工艺也会影响不锈钢的耐腐蚀性能。
大型不锈钢厂拥有良好的冶炼技术、先进的设备和先进的工艺，可以保证合金元素的控制、杂质的去除和钢坯冷却温度的控制。 因此，产品质量稳定可靠，内在质量好，不易生锈。 相反，一些小钢厂设备落后，工艺落后。 在冶炼过程中，杂质无法去除，生产出来的产品难免会生锈。
3.外部环境，气候干燥，通风良好不易生锈
但空气湿度大的地区、连续阴雨天气或空气中pH值高的环境就容易生锈。 采用304不锈钢材质，周围环境太差会生锈。
不锈钢上出现锈斑如何处理？
1、化学法
使用酸洗膏或喷雾辅助对生锈部件进行重新钝化，形成氧化铬膜，恢复耐腐蚀性能。 酸洗后，为了去除所有污染物和酸残留物，用清水正确冲洗非常重要。 全部加工完毕后，用抛光设备再次抛光，并用抛光蜡密封。 如果局部有轻微锈斑，也可以用汽油和机油1：1的混合液，用干净的抹布擦去锈斑。
2、机械法
喷砂、用玻璃或陶瓷颗粒喷砂、打磨、刷光和抛光。 可以机械地去除先前去除的材料、抛光材料或掩埋材料中的污染物。 各种污染物，尤其是外来铁颗粒，都可能成为腐蚀源，尤其是在潮湿的环境中。 因此，机械清洁的表面最好在干燥条件下定期清洁。 采用机械方法只能清洁表面，不能改变材料本身的耐腐蚀性能。 因此，建议机械清洗并用抛光蜡密封后，用抛光设备重新抛光。
常用不锈钢牌号及性能
1.304不锈钢
它是应用最广泛的奥氏体不锈钢之一。 适用于制造拉深成形件及酸管道、容器、结构件、各种仪表本体等，也可用于制造无磁、低温设备及零件。
2.304L不锈钢
超低碳奥氏体不锈钢是为了解决304不锈钢在某些条件下因析出而产生严重晶间腐蚀倾向的问题而开发的。 其敏化态抗晶间腐蚀能力明显优于304不锈钢。 除强度稍低外，其他性能与321不锈钢相同。 主要用于需要焊接且不能固溶处理的耐腐蚀设备和部件。 可用于制造各种仪表本体等。
3.304H不锈钢
304不锈钢内支碳质量分数为0.04%-0.10%，其高温性能优于304不锈钢。
4.316不锈钢
在钢基体中添加钼，使钢具有良好的抗还原性介质和抗点蚀能力。 在海水及其他各种介质中，耐腐蚀性优于304不锈钢，主要用于耐点蚀材料。
5.316L不锈钢
超低碳钢具有良好的抗敏化晶间腐蚀能力，适宜制造厚截面的焊接件和设备，如石化设备中的耐腐蚀材料。
6. 316H不锈钢
316不锈钢内支碳质量分数为0.04%-0.10%，其高温性能优于316不锈钢。
7.317不锈钢
其耐点蚀和抗蠕变性能均优于316L不锈钢，用于制造石油化工和有机酸腐蚀设备。
8.321不锈钢
钛稳定奥氏体不锈钢，添加钛以提高抗晶间腐蚀性能，并具有良好的高温机械性能，可被超低碳奥氏体不锈钢替代。 除高温或耐氢腐蚀等特殊场合外，一般不推荐使用。
9.347不锈钢
铌稳定奥氏体不锈钢，添加铌提高耐晶间腐蚀性能，在酸、碱、盐等腐蚀介质中的耐蚀性与321不锈钢相同，焊接性能良好钢材温度变形系数，可作为耐腐蚀用材料和耐磨材料。 热钢主要用于火电和石油化工领域，如制造容器、管道、热交换器、轴、工业炉中的炉管、炉管温度计等。
10.904L不锈钢
超级全奥氏体不锈钢是芬兰奥托昆普公司发明的一种超级奥氏体不锈钢。 其镍质量分数为24%~26%，碳质量分数小于0.02%，具有优良的耐腐蚀性能。 在硫酸、醋酸、甲酸、磷酸等非氧化性酸中具有良好的耐腐蚀性，同时也具有良好的抗缝隙腐蚀和应力腐蚀的能力。 适用于70℃以下各种浓度的硫酸。 常压下能耐任意浓度、任意温度的乙酸，在甲酸、乙酸的混合酸中具有良好的耐腐蚀性。 原标准-625将其归类为镍基合金，新标准将其归类为不锈钢。
11.440C不锈钢
马氏体不锈钢是可淬硬不锈钢和不锈钢中硬度最高的，硬度为HRC57。 主要用于制造喷嘴、轴承、阀芯、阀座、套筒、阀杆等。
12.17-4PH不锈钢
马氏体沉淀硬化不锈钢，硬度为HRC44，具有较高的强度、硬度和耐腐蚀性，不能在300℃以上的温度下使用。 对大气和稀酸或盐具有良好的耐腐蚀性。 其耐腐蚀性能与304不锈钢、430不锈钢相同。 用于制造海上平台、涡轮叶片、阀芯、阀座、阀套、阀杆等。 等待。
综合通用性和成本问题，常规奥氏体不锈钢选用顺序为304-304L-316-316L-317-321-347-904L不锈钢，其中317较少使用，321不推荐使用，高强度使用347。耐高温腐蚀。 904L只是一些厂家部分元件的默认材料，设计中一般不会主动选用904L。
附录：
钢材基本计算公式、钣金件展开计算方法
钢的基本配方
角钢=边长*边厚*0.015
焊管/无缝钢管=（外径-壁厚）×壁厚×0.02466
方管=边长×4×0.00785=周长/3.14
矩形管=（长+宽）×2×壁厚×0.00785
扁钢=宽度*壁厚*0.00785
镀锌扁钢=宽度×壁厚×0.00785×1.06
板材=长×宽×厚×0.00785
模板=[厚度×0.0785+0.3]×长度*宽度
六角钢=对边×对边距离×0.0065
八角钢=对边×对边距离×0.0065
不锈钢板=长×宽×厚×7.93
圆钢重量（公斤）=0.00617×直径×直径×长度
方钢重量（公斤）=0.00785×边宽×边宽×长度
六角钢重量（kg）=0.0068×边宽×边宽×长度
八角钢重量（kg）=0.0065×对边宽度×对边宽度×长度
钢筋重量（公斤）=0.00617×计算直径×计算直径×长度
角钢重量（公斤）=0.00785×（边宽+边宽-边厚）×边厚×长度
扁钢重量（公斤）=0.00785×厚度×边宽×长度
钢管重量（公斤）=0.02466×壁厚×（外径-壁厚）×长度
01
六边形体积的计算
公式s20.866×H/m/k为对边×对边×0.866×高度或厚度
02
各种钢管（材质）重量换算公式
钢管重量=0.25×π×（外径平方-内径平方）×L×钢材比重
其中：π=3.14，L=钢管长度，钢比重为7.8
因此，钢管的重量=0.25×3.14×（外径平方-内径平方）×L×7.8
* 若尺寸单位为米（M），则计算出的重量结果为公斤（Kg）
钢材的密度为：7.85g/cm3（注：单位换算）
计算钢材理论重量的计量单位是千克（kg）。
其基本公式为：
W（重量，kg）=F（截面积mm2）×L（长度，m）×ρ（密度，g/cm3）×1/1000
03
各种钢材理论重量计算公式
广告1S
常用数据
1 米 (m) = 3.281 英尺
1 英寸 = 25.4 毫米
1 磅 = 0.4536 公斤
1 盎司 = 28.3 克
1 公斤力 = 9.81 牛顿
1 磅力 = 4.45 牛顿
1 兆帕 = 145.161 磅/英寸
钢材比重（密度）：7.8g/cm
不锈钢比重（密度）：7.78g/cm
锌比重（密度）：7.05g/cm
铝比重（密度）：2.7g/cm
洛氏硬度、布氏硬度、维多利亚硬度和努氏硬度之间的换算公式
01
努氏硬度→维氏硬度
经实际数据验证，该公式的最大相对转换误差为0.75%，具有较高的参考价值。
02
洛氏硬度→维氏硬度
①
本公式采用我国公布的黑色金属硬度标准数据换算而成。 其HRC误差基本在±0.4HRC范围内，最大误差仅为±0.9HRC，最大计算HV误差为±15HV。
②根据不同压头所受应力σHRC=σHV，分析洛氏硬度与维氏硬度压痕深度的关系曲线，得出公式。
此公式与国家标准实验换算值进行比较。 换算公式计算结果与标准实验值误差为±0.1HRC。
03
洛氏硬度 → 布氏硬度
分析布氏压痕与洛氏压痕深度的关系，并根据压头应力推导出换算公式σHRC=σHB
计算结果与国家标准实验值进行了比较。 换算公式计算结果与标准实验值误差为±0.1HRC。
04
布氏硬度→维氏硬度
布氏硬度和维氏硬度之间的关系也是基于公式σHB=σHV
该公式换算结果与国家标准换算值进行比较，换算误差为±2HV。
05
努氏硬度 → 洛氏硬度
由于努氏硬度和洛氏硬度对应的曲线类似于抛物线，因此由曲线推导出的近似换算公式为：
这个公式比较准确，可以作为参考。
连铸常用计算公式
浇注能力：连铸机每分钟浇注的钢水量
Q=nFVr
连铸机浇注能力（吨/分钟）
码流数量
连铸坯截面积（m2）
浇铸速度（米/分钟）
连铸方坯比重
钢水钢坯率
C1=(钢坯浇注量/钢水浇注量)×100%
一般为96~98%
连铸坯合格率
C2=(合格坯料数量/浇注坯料数量)×100%
一般为96~99%
连铸方坯日有效开工率
C3=(连铸机每日实际浇注时间/24)×100%
连铸机日产量
Q日=24×60×Q×C1×C2×C3
浇注能力（吨/分钟）
钢水产量
C4=(合格钢坯数量/钢水浇注量)×100%
连铸机流数
n=G/(F×V×r×T)
连铸机流数
钢包容量(t)
板坯横截面积(m2)
钢坯拉拔速度(m/min)
连铸坯比重（t/m3）（碳镇静钢7.6、沸腾钢7.4）
钢桶内钢水允许浇注时间（min）
钢桶内钢水最大允许浇注时间
Tmax=[(lgG-0.2)/0.3]×f
最高温度
钢桶内钢水最大允许浇注时间（分钟）
钢桶容量（吨）
质量系数取决于钢包的允许温度损失。 要求高的钢种质量系数为10，要求低的钢种质量系数为12。
铸造速度
V=K×L/F
浇铸速度（米/分钟）
铸坯断面周长（mm）
板坯横截面积(mm2)
速度系数（m×mm/
) 方坯45~75、板坯45~60、圆坯35~45
中间包最小容量
G中小=1。
G小号和中号
中间包最小容量（t）
板坯横截面积(m2)
浇铸速度（米/分钟）
钢水比重（t/m3）一般取7.0
更换钢包所需时间（t）
码流数量
结晶器反锥体
εs=(S向下-S向上)/S向下×100%
εs
结晶器倒锥度(%)
下S
结晶器下部开口面积（mm2）
儿子
结晶器上口面积(mm2)
对于矩形方坯和板坯连铸机，方坯宽度和厚度方向的收缩率是不同的。
结晶器倒锥度计算
ε=(L下-L上)/L下×100%
ε
根据结晶器边长计算的倒锥度 (%)
向下
结晶器下口宽边或窄边长度（mm）
上
结晶器上口宽边或窄边长度（mm）
结晶器冷却强度
Q=0。
结晶器冷却水量（m3/h）
结晶器水缝总面积（mm2）其中F=B×D
结晶器水缝周长（mm）
结晶器水缝断面宽度，取4~5mm
水隙中冷却水的流速，方坯为6～12m/s，板坯为3.5～5m/s。
二冷段用水量
Q=宽×G
二冷区用水量（m3/h）
二冷强度（升/公斤钢）（又称比水量：消耗的冷却水量与通过二冷区的板坯质量之比。）低碳钢的比水量为1.0～1.2升/公斤钢； 中、高碳钢、低合金钢具体含水量为0.7-1.0升/公斤钢； 不锈钢、裂纹敏感钢的具体含水量为0.4-0.6升/公斤钢； 高速钢的具体含水量为0.1-0.3升/公斤钢
连铸机理论每小时产量（t/h）
浇注平台温度（钢桶开始浇注时测得的钢桶内钢水温度）
T平=T中+△T1+△T2+βt
T级
浇注平台温度(℃)
温度
中间包内钢水理论浇注温度（℃）
△T1
中间包内钢水初始温降值（℃）（与中间包预热状态有关，一般为10~15℃）
△T2
钢水从钢包到中间包的温降值（℃）
β
钢桶内自然冷却速度(℃/min)
50吨钢桶为1.3~1.5℃/min，100吨钢桶为0.5~0.6℃/min，200吨钢桶为0.3~0.4℃/min，300吨钢桶为0.2~0.3℃/分钟。 分钟
钢桶内钢水最大允许浇注时间（min）
连铸浇注温度（中间包钢水温度）
T in = T 熔体 + a
温度
中间包内钢水理论浇注温度（℃）
熔化温度
钢水熔点(℃)
熔点=1538℃-[88C%+8Si%+5Mn%+30P%+25S%+5Ca%+4Ni%+2Mo%+2V%+1.5Cr%]
钢水过热度(℃)
中包过热值范围为10～30℃，大截面铸坯过热值较高。
钣金展开计算原理及计算方法
1、扩展计算原理
板材弯曲过程中，外层承受拉应力，内层承受压应力。 理论上，在内层和外层之间有一个既不拉伸也不压缩的过渡层——中性层。 中性层是虚数层。 在弯曲过程中，假定中性层与弯曲前的状态一致，即长度始终不变，因此中性层是计算弯曲件长度的基础。 中性层的位置与变形程度有关。 当弯曲半径大、弯曲角度小时，变形程度小，中性层位于板厚中心附近； 当弯曲半径变小、弯曲角度增大时，变形程度相应增大。 中性层的位置逐渐向弯曲中心内侧移动。 中性层到片材内部的距离用A表示。（图1）
2、弯曲方法的确定
折弯方法有单冲冲床模具折弯和折弯机模具折弯两种。 单冲冲床模具的弯曲方式和精度是由模具实现的。 因此，只要制作出合格的模具，就可以生产出合格的折弯产品。 使用折弯机进行折弯时，不仅需要选择合适的折弯模具，还必须调整折弯参数。 因此，如果使用折弯机进行折弯，在计算展开尺寸时必须考虑折弯机的折弯方式。
1、一次一弯。 这种弯曲是由普通万能弯曲模具完成的。 包括弯曲直角、钝角和锐角。 （如图2所示）
2. 一次进行两个弯曲——冲压锻造不良。 这种弯曲是通过专门的专用模具完成的，但弯曲难度比普通弯曲要困难一些。 （如图3所示）
3. 按下死边。 这种弯曲也必须用专用模具来完成。 （如图4所示）
4、大R圆弧弯曲。 对于某些类型的弯曲，如果R在一定范围内，可以使用特殊的R成型。 如果R值太大，必须使用小R模具进行多次成型。 （如图5所示）
这四种弯曲的展开计算是不同的。 因此，在看图时，应根据零件的折弯尺寸来确定采用哪种折弯方法。 与折弯机配套的普通通用折弯模具的V型槽宽度通常为折弯模具适用板材厚度的5-6倍。 如果采用一次一弯的方法，则必须考虑弯曲模具V型槽的宽度W1和V型槽一侧到模具外部的宽度L1 。 如图6所示：
根据产品的形状，弯曲高度H有3个经验值（以90度为例，钝角和锐角与直角类似）：
1、简单的90度单边弯曲。 （如图7所示）
如图7所示，这种折弯只需考虑下模V型槽中心到折弯机定位挡块的距离即可确定。通常H值为
H≥3.5T+R（R小于1mm）
2、U型折弯。
如图8所示，如果这种折弯的尺寸太小，很容易因缺乏合适的折弯模具而造成干涉。 因此，两个竖边的宽度L不能太小。 一侧垂直边的高度H不能太大。 实际中可以根据弯曲模具的形状通过模拟来确定。 L和H值参考如下：
3、Z形折弯
如图9所示，经过第一次折弯后，折弯第二次折弯时，折弯线到折弯机定位挡块的距离必须大于或等于距V中心的距离L1之和模具外侧的形槽和板厚t。 因此，H值为：
H≥5t+R（R小于1mm）
3、扩展计算方法
1.90°弯曲（一般弯曲）
展开长度为：L=LL+LS-2t+系数a
系数a的经验值如下：
2.将边缘压死
如图11所示。死边是一个弯曲的形状，两层相互重叠。 通常用于加固。 因此，2.0mm以上的板材上很少见到死边。 还需要用专用的折弯模具成型，而且要分两道或多道工序才能成型。 死边弯曲扩展长度的计算公式为：
3.压筋
1) 倾斜钢筋
如图12所示，压杆为斜面，一般H值较小。 其展开长度的计算公式为：
L=A+B+C+0.2
注：A、B、C = 内部尺寸，0.2 = 补偿值
2) 直角肋
如图13所示，串珠边缘是直立边缘。 一般其C值较大。 展开长度的计算公式为：
L=A+B+C-4T+2a+0.5
注：A、B=外形尺寸
C=高度包括两层板厚度
a=90°弯曲系数
0.5=补偿值
3) 平行压力筋
如图14所示，压缩筋的最大值仅为H=2t，其展开长度的计算公式为：L=A+B+H+0.2
注：A、B=内部尺寸；
H = 焊道高度；
0.2=补偿值。
*由于珠子的高度主要由增减珠子模具的调节片来保证，而每个操作者的经验不同，有时虽然折弯后高度达到要求，但整体展开尺寸过大或过大小的。 情况，此时应根据实际偏差进行调整。
4.锐角弯曲
如图15所示，经验公式是内径算法，但这里的内径是弯曲边两个内侧虚拟交点到另一端的距离。 扩展系数计算如下：
k =0.4TXΔ/90°（t
但是当t≥2.5时，适用以下公式：
k =0.5TXΔ/90°（t≥2.5）
因此，扩展计算公式为：
L = L1+L2+K
笔记：
l =长度扩大
L1，L2 =内径大小
k =扩展系数
5.钝角弯曲
如图16所示，外部尺寸B实际上等于内角顶点到外顶点的内部尺寸A加一个平行距离L。
根据三角函数，L计算为：
l = tgθ／2xt
因此，外径为：b = a + l
扩展系数K的计算公式为：
内径：k =θ/90°x 0.4T（t
外径：k =δ/90°x 0.4T（t
但是当t≥2.5时，适用以下公式：
内径：k =θ/90°x 0.5T（t≥2.5）
外径：k =δ/90°x 0.5T（t≥2.5）
6.弯曲
如图17所示，R弯曲的三个形状的膨胀系数K计算如下：
k =（2r·tanθ/2）－ [光（2R-T）/360°]
笔记：
R =弯曲外径（外半径）
θ=外角（180°弯曲角）
基= PI（以3.14为例）
t =板厚度
当θ= 90°时，tanθ/2 = l，因此可以简化上述公式如下：
k = 2r – th（2r-t）/4
获得膨胀系数K后，弧线弯曲长度L的计算公式为：
L = L1+L2+（L3+L4+··）-K
笔记：
L1，L2，L3，L4 =外径（到外部虚拟相交点的距离钢材温度变形系数，从切线到虚拟相交点的距离可以通过三角法则计算）
R弯曲之间有一个U形弯曲，如下图所示。 我们可以将其形状视为两个90°R弯曲的组合。
因此，U形弯曲的展开长度L的计算公式为：
L = L1+L2-2K
注意：R弯曲的计算公式仅适用于铁板。
