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鉴别不锈钢的五种方法

时间:2018-07-26 10:37:15 点击率:

什么是不锈钢?

不锈钢指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢,又称不锈耐酸钢。

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。

由于两者在化学成分上的差异,前者不一定耐化学介质腐蚀,而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。

不锈钢鉴别的几种方法

不锈钢的起源:

不锈钢的发明和使用,要追溯到第一次世界大战时期。英国科学家亨利·布雷尔利受英国政府军部兵工厂委托,研究武器的改进工作。那时,士兵用的步枪枪膛极易磨损,布雷尔利想发明一种不易磨损的合金钢。

布雷尔利发明的不锈钢于1916年取得英国专利权并开始大量生产,至此,从垃圾堆中偶然发现的不锈钢便风靡全球,亨利·布雷尔利也被誉为“不锈钢之父”。

第一次世界大战时,英国在战场上的枪支,总是因枪膛磨损不堪使用而运回后方。军工生产部门命令研制高强度耐磨合金钢的布雷尔利,专门研究解决枪膛的磨损问题。

布雷尔利和其助手搜集了国内外生产的各种型号的钢材,各种不同性质的合金钢,在各种不同性质的机械上进行性能实验,然后选择出较为适用的钢材制成枪枝。

一天,他们实验了一种含大量铬的国产合金钢,经耐磨实验后,查明这种合金并不耐磨,说明这不能制造枪支,于是,他们记录下实验结果,往墙角一扔了事。几个月后的一天,一位助手拿着一块锃光瓦亮的钢材兴冲冲跑来对布雷尔利说:“先生,这是我在清理仓库时发现的毛拉先生送来的合金钢,您是否实验一下,看它到底有什么特殊作用!”“好!”布雷尔利看着光亮耀眼的钢材,高兴地说。

实验结果证明:它是一块不怕酸、碱、盐的不锈钢。这种不锈钢是德国的毛拉在1912年发明的,然而,毛拉却并不知道这种不锈钢有什么用途。

生活中常见的不锈钢餐具

布雷尔利心里盘算道:“这种不耐磨却耐腐蚀的钢材,不能制枪枝,是否可以做餐具呢?”他说干就干,动手制作了不锈钢的水果刀、叉、勺、果盘及折叠刀等。

一、磁性试验:

磁性试验是区别退火奥氏体(Austenite)不锈钢圆钢(不锈耐酸钢)与铁索体不锈钢圆钢的最简单的方法。
不锈钢圆钢应用前景广阔,被广泛用于五金厨具、造船、石化、机械、医药、食品、电力、能源、航天等、建筑装潢。
奥氏体不锈钢圆钢是非磁性钢,但经大压下冷加工后将具有轻度的磁性;而纯粹的铬(Chromium)钢和低合金(alloy)钢都是强磁性钢。

二、硫(化学符号:S)酸试验:

硫酸(化学式:H2SO4)浸没试验能把302和304与316和317区分开来。
不锈钢圆钢属于长材一类,又属于一类,所谓的不锈钢圆钢是指横截面为均匀圆形的长材,一般长约四米。
它可以分为光圆和黑棒。
试样的切边应经过细磨,然后在体积(volume)浓度为20~30%、温度为60~66℃的硝酸(比重为1.42)中清洗和钝化半小时。

硫酸试验溶液的体积浓度为10%,加热到71℃当.302和304钢浸入这种热溶液中时,被迅速腐蚀并产生大量气泡,试样在几分钟内变黑;而316和317钢的试样则不受腐蚀或反应很慢(不产生气泡),试样在10~15分钟内不变色。如果采用同时试验具有已知成分的试样来进行近似比较的话,可使试验更为准确。

三、硫酸铜(化学式Cu)点试验:

硫酸铜点试验是快速区分普通碳(C)素钢和所有类型的不锈钢圆钢的最简便方法。
不锈钢圆钢是指截面为圆形的实心长条钢材。其规格以直径的毫米数表示,如“ 50”即表示直径为 50毫米的不锈钢圆钢。
所使用的硫酸铜溶液的浓度为5~10%。

在进行点试验前,试验区应彻底(thorough)清除油脂或各种杂质,并用软磨布磨光一个小区域,然后再用滴瓶向清理后的区域滴注硫酸铜溶液。
普通碳素钢(Carbon steel)或铁在几秒钟内就会形成一层表面金属铜,而不锈钢圆钢的表面则不产生铜沉淀(precipitation)或显示铜的颜色。

四、硝酸点试验:

不锈钢圆钢的一个显著(striking)特点是对浓硝酸(分子式为HNO3)和稀硝酸具有固有的耐蚀性。
这种性能使其能很容易地从大多数其他金属或合金中加以区分。
但高碳型420和440钢在进行硝酸点试验时则稍受腐蚀,有色金属(如铜、铅、锌)遇到浓硝酸时立即会被腐蚀。而稀硝酸对碳素钢具有强烈的腐蚀性。

五、盐酸(化学式:HCl)试验:

盐酸试验可用来把低铬型403、410、416和420钢与含铬量较高的430、431、440和416钢区分开。

把相等重量的试样钻屑溶入体积浓度为50%的盐酸溶液,比较溶液的颜色强度(strength),含铬量较高的钢的绿色较深。不锈钢圆钢所谓的光圆,是指表面光滑,经过准轧处理而来;而所谓的黑棒,是指表面黑粗,直接热轧而来。

在每个试管内分别放入试样的几克钻屑,然后向每个试管注入数量相等的体积浓度为40~50%的盐酸溶液;3分钟后,溶液变化情况如下表所示。不锈钢圆钢分为热轧、锻制和冷拉三种。热轧圆钢的规格为5.5-250毫米。

钢种 反应 溶液颜色 302 相当快 浅绿蓝色 303(Se) 发出大蒜味 淡琥珀色 410 强 与302钢相标比,绿色较深 416 很快,发出与臭鸡蛋味类似的气味,深浊绿色301(永久重定向)、304、310、316和347,钢与酸溶液的反应与302钢类似,缓慢地显示浅绿蓝色,但没有大蒜味。

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