成功使用不锈钢或镍合金的第一步也是最重要的一步是选择合适的应用类型。不锈钢和镍合金包括大量的标准类型,但这些类型之间在成分、耐腐蚀性、物理性能和机械性能方面差别很大,为特定的应用选择最佳类型是以最低的总成本获得满意性能的关键。下面是为特定应用程序选择适当类型时需要考虑的属性清单。这不仅包括明显的属性,还包括一些不太常用但偶尔被忽略的属性。

类型选择属性检查表
耐蚀性
抗氧化和硫化性
在使用和环境温度下的强度和延展性
对预定制造技术的适用性
对预定清洁程序的适用性
使用中的财产稳定性
韧性
耐磨性和耐侵蚀性
折磨和抓住抵抗
反射率
磁性
热导率
热膨胀
电阻率
锐度(刀刃的保留)
刚性
尺寸稳定性

耐蚀性通常是不锈钢或耐热钢最重要的特性,但也往往是最难评估的特定应用。对自然条件和纯化学溶液的一般耐蚀性比较容易测定。然而,一般腐蚀通常比局部形式的腐蚀要轻得多,如应力腐蚀开裂、致密空间或沉积物下的缝隙腐蚀、点蚀攻击、“敏化”材料(如焊缝热影响区)的晶间攻击等。这种局部腐蚀可能导致意外的,有时是灾难性的故障,而大多数结构不受影响,因此,必须在设计和钢材选择时仔细考虑。介质中看似微不足道的杂质也会显著增加腐蚀攻击,这可能很难预测,但即使在百万分之一浓度下也会产生重大影响。在较高的温度下,表面上微小的大气变化会显著加速金属的腐蚀,从而影响结垢率、硫化或渗碳。

尽管有这些复杂的问题,根据经验,也许在钢铁生产商的建议帮助下,可以为大多数应用选择合适的钢。然而,必须认识到,在预测特定类型的使用性能时,实验室腐蚀数据可能会产生误导。即使是服务数据也有局限性,因为类似的腐蚀介质可能会因上述一些腐蚀因素的细微变化而存在很大差异。对于困难的应用,可能需要对比较数据进行广泛的研究,有时还需要进行试点或服务测试。

在使用温度下的机械性能是一个明显的考虑因素,但有时忽略了在可能经历的其他温度下满足性能的必要性。因此,用于北极服务的产品必须在零下温度下具有合适的性能,即使稳态工作温度可能要高得多,而且对于在高温下工作后可能间歇性关闭的结构来说,使用后的室温性能可能很重要。

选择时不仅要考虑性能要求,还要考虑制造和清洁要求。通常,选择一种特定的类型是为了其制造特性,如可成形性或可焊接性,而不是其他类型,这些类型的性能足够,但制造成本更高。甚至要求或首选的清洗程序也可能决定钢材的选择。有时,人们忽视了一个问题,即需要在攻击敏化不锈钢的介质(如硝化氢氟酸)中进行清洗的焊接制品,应采用稳定或低碳类型,即使敏化在使用条件下可能不重要。清单中列出的其他属性对于一些专门的应用程序非常重要,但是对于许多其他应用程序来说却不太重要。表面光洁度对许多应用都很重要,不锈钢有时被使用,因为有各种有吸引力的光洁度。可根据外观、可滑动性或可清洁性等特点来选择这些饰面。表面处理对清洁性的影响并不像有时认为的那样简单,对可用的表面处理进行测试可能是可取的。饰面的选择可能反过来影响类型的选择,因为不同饰面的可用性不同,或饰面耐久性不同。例如,更耐腐蚀的类型将在腐蚀性环境中保持明亮的表面,这将使低合金钢变钝。

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