金属材料的应用

（1）几种较特殊金属材料的大致应用情况为了便于选择材料，将几种较特殊的金属材料的大致应用情况作如下概括介绍。

1）高硅铸铁——有优异的耐腐蚀性，除高温盐酸、氢氟酸、卤素、苛性碱溶液、熔融碱及亚硫酸等外，可输送硫酸、硝酸、常温}han酸或脂肪酸等多种介质;缺点是强度不高、性脆。在使用中不宜骤热，局部加热或冷却，装配和拆卸时不能用铁锤敲打。

2）稀土高硅球景铸铁——高硅球墨铸铁中的石墨球化以后.提高了强度、耐蚀性能及加工性能。耐蚀性比高硅铸铁好，除磨削外，还可以车削、钻孔、攻丝和补焊，适用介质同等硅铸铁。

3) 1号耐酸硅铸铁——耐腐蚀性接近高硅铸铁，可以车削、车内外螺纹、钻孔和套丝。

4)耐碱铝铸铁——用于输送碱液。

5)铅锑合金——用于输送稀硫酸或浓度小于10 ％温度不高的盐酸等介质，铅锑合金强度不高，泵壳的It:.力和泵的扬程不超过硅铸铁的压力和扬程。

6) 1Cr13——用于防锈或输送防污染的介质。

7) Cr17——输送一定浓度与温度的硝酸、碱性溶液、无氛盐水、硝铰、醋酸、磷酸等。

8) Cr28——用于输送浓硝酸。

9) 1Cr18Nii9——用于输送稀、中浓度的硝酸或有机物。

10) Cr18Ni12Mo2Ti——与1Cr18Ni9相似，特别适于输送醋酸。

11) ZGCr17Mo2CuR——用于输送碱性矿水，pH滇为2~4.

12) ZGCr17Mn13N——用于输送硝酸等氧化性介质，耐腐蚀性接近LG1Cr18Ni9,材料机械性能高，适用于压力较高的场合。

13) ZGCr17Mn13Mo2CuN——用来代替ZGCr181Ni12Mo2Ti。

14) ZGCr17Mn9NMo2CuN——用于输送氢氧化钠、磷酸、蚁酸、醋酸等介质，在硫酸中的耐腐蚀性特别好。

15)碳化硅硬质合金——碳化硅硬质合金是由硬度极高的难熔金属碳化物(碳化钨、碳化钦等)加粘结剂，用粉末冶金方法压制烧结成型。其特点是具有极高的硬度和强度。良好的耐磨性、耐高温性和一定的耐腐蚀性，线膨胀系数较低。因此广泛用来作摩擦副材料，如作机械密封摩擦副材料的有YG6.、YG8、 YG15等。这种材料的脆性大，硬度高，机械加工困难。此种材料能耐一般温度下的硫酸和氢氟酸以及沸点下的苛性钠等的腐蚀，不耐盐酸和硝酸的腐蚀。

16)堆焊硬质合金——为了提高碳钢、铬钢、铬镍钢的硬度和耐磨性，采用在密封面上(软填料轴套的圆柱面、机械密封摩擦副端面、平衡盘的密封平面及某些采用不锈钢或耐酸钢垫的静密封面)堆焊硬质合金。目前比较广泛采用的是堆焊69A铬基焊条，用于要求耐磨、耐腐蚀或汽蚀的场合.使用温度不超过500°C堆焊硬质合金的工艺比价复杂，容易产生气孔、夹清、表面硬度不均等缺陷。在使用中耐磨性不}分理想，有时出现龟裂，因此堆焊硬质合金的使用受到一定限制。软填料轴套和平衡盘在摩擦面上作其他热处理使表面硬化;而机械密封端面则多采用碳化钨硬质合金。

(2)各种不锈钢的用途和特性

固态金属及合金都是晶体，即在其内部原子是按一定规律排列的，排列的方式一般有3种，即:体心立方晶格结构、面心立方晶格结构和密排六方晶格结构。金属是由多晶体组成的，它的多晶体结构是在金属结晶过程中形成的。组成铁碳合金的铁具有两种晶格结构:910℃以下为具有体心立方晶格结构的a——铁，910°C以上为具有面心立方晶格结构的r一铁。如果碳原子挤到铁的晶格中去，而又不破坏铁所具有的晶格结构，这样的物质称为固溶体。碳溶解到a——铁中形成的固溶体称铁素体，它的溶碳能力极低，最大溶解度不超过0.02％而碳溶解到r——铁中形成的固溶体则称奥氏体，它的溶碳能力较高，最高可达2％奥氏体是铁碳合金的高温相。钢在高温时所形成的奥氏体，过冷到727C以下时变成不稳定的过冷奥氏体。如以极大的冷却速度过冷到230℃以下，这时奥氏体中的碳原子已无扩散的可能，奥氏体将直接转变成一种含碳过饱和的a固溶体，称为马氏体。由于含碳量过饱和，引起马氏体强度和硬度提高、塑性降低，脆性增大。不锈钢的耐蚀性主要来源于铬。实验证明，只有含铬量超过12%时。钢的耐蚀性能才会大大提高.因此，不锈钢中的含铬量般均不低于12%。由于含铬量的提高，对钢的组织也有很大影响，当铬含一量高而碳含量很少时，铬会使铁碳平衡图上的r相区缩小，甚至消失。这种不锈钢为铁素体织织结构，加热时不发生相变，称为铁素体型不锈钢。当含铬量较低〔但高于12％),碳含量较高，合金在从高温冷却时，极易形成马氏体，故称这类钢为马氏体型不锈钢。镍可以扩展r相区，使钢材具有奥氏体组织。如果镍含量足够多，使钢在室温下也具有奥氏体组织结构，则称这种钢为奥氏体型不锈钢。

(3)常用不锈钢的耐腐蚀性能

304不锈钢——是一种通用性的不锈钢，它广泛地用于制作要求具有良好综合性能(耐腐蚀和成型性)的设备和机件。

301不锈钢——在形变时嚼现出明显的加工硬化现象，被用于要求较高强度的各种场合。

302不锈钢——实质土就是含碳量更高的3fl4不锈钢的变种，通过冷轧可使其获得

较高的强度。

302B不锈钢——是一种含硅量较高的不锈钢，它具有较高的抗高温氧化性能。

303和303Se不锈钢——是分别含有硫和硒的易切削不锈钢，主要用于要求易切削和表面光洁度高的场合口303Se不锈钢也用于制作需要热徽的机件，因为在这类条件下，这种不锈钢具有良好的可热加工性。

304L不锈钢——是碳含量较低的3D4不锈钢的变种，用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少，而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境弓，产生品间腐蚀(焊接侵蚀)。

304N不锈钢——是一种含氮的不锈钢，加氮是为了提高钢的强度。

305和384不锈钢——含有较高的镍，其加「硬化率低，适用于对冷成型性要求高的各种场合。

308不锈钢-一用于制作焊条。

309, 310, 314及330不锈钢——镍、铬含量都比较高，为的是提高钢在高温下的抗氧化性能和蠕变强度。而30S5和310S乃是309和310不锈钢的变种，所不同者只是碳含较低.为的是使焊缝附近所析出的碳化物减至最少。330不锈钢有着特别高的抗渗碳能力和抗热震性。

316和317型不锈钢—含有铝，因而在海洋和化学工业环境中的抗点腐蚀能力大大地优于304不锈钢。其中，316型不锈钢有变种，包括低碳不锈钢316L含氮的高强度不锈钢316N以及含硫量较高的易切削不锈钢316F

321、 347及348不锈钢——是分别以铁，妮加铂、妮稳定化的不锈钢，适宜作高温下使用的焊接构件。348足一种适用于核动力工业的不锈钢，对和钻的含量有着一定的限制。

(4)各种金属的比重和模量(表24-1)

表24——1各种金属的比重和模量

表24——2 国内外不锈钢牌号对照表