301 不銹鋼帶除了具有剛才提到的冷加工、熱加工、焊接、切削等方面的加工性能外,還在表面處理和成型方面有如下特點:
表面處理性能:301 不銹鋼帶易于進行各種表面處理,以滿足不同的使用需求和美觀要求。常見的表面處理方法包括拋光、磨砂、電鍍、化學鍍等。通過拋光處理,可以獲得鏡面般的光亮表面,常用于裝飾領域;磨砂處理則可得到具有一定粗糙度的表面,能增加摩擦力,同時具有特的質感,常用于一些需要防滑或追求亞光效果的場合。電鍍或化學鍍可以在不銹鋼帶表面形成一層其他金屬或合金的涂層,進一步提高其耐腐蝕性、耐磨性或裝飾性。
成型性能:301 不銹鋼帶可以通過多種成型工藝加工成各種形狀和尺寸的制品。除了前面提到的彎曲、沖壓、拉伸等工藝外,還可以進行滾壓成型、擠壓成型等。例如,通過滾壓成型可以將不銹鋼帶加工成各種規格的管材或型材;擠壓成型則適用于制造一些截面形狀復雜、尺寸精度要求較高的零部件。在成型過程中,需要根據材料的特性和具體的成型工藝,合理控制加工參數,以確保制品的質量和精度。
301 不銹鋼的表面處理方式多樣,不同處理方式可使表面呈現出不同的特性和外觀效果,以下是一些常見的表面處理及其特點:
冷軋表面
2B 光面:這是常見的冷軋表面 finish。表面光滑,具有一定的光澤度,但不是鏡面效果,其表面粗糙度通常在 Ra0.8-1.6μm 之間,能夠滿足一般的外觀和耐腐蝕性要求,廣泛應用于建筑裝飾、廚具、電子設備外殼等領域。
金屬材料 301不銹鋼2B光面
No.1 工業面:經過熱軋后再冷軋處理,表面相對粗糙,呈亞光狀態,主要用于對表面光潔度要求不高,但需要一定強度和耐腐蝕性的場合,如工業設備的結構件、管道等。
拋光表面
機械拋光:通過油石條、羊毛輪、砂紙等工具對 301 不銹鋼表面進行切削和塑性變形處理,去除表面部分,使其變得平坦光滑。可分為手動機械拋光和自動機械拋光,手動拋光更靈活,適用于小批量、形狀復雜的工件;自動機械拋光,適用于大批量生產。如果對拋光質量要求,還可采用超精研拋的方法,能使材料表面粗糙度達到 Ra0.008μm。
金屬材料 301不銹鋼機械拋光表面
化學拋光:將不銹鋼材料放入化學介質中,使表面部分溶解,從而達到平滑表面的目的。此方法設備簡單,能處理形狀復雜的工件,生產,但拋光液的配制需要嚴格控制,拋光后表面粗糙度可控制在 10μm 左右。
金屬材料 301不銹鋼化學拋光表面
電解拋光:基本原理與化學拋光相似,都是通過溶解表面部分來實現光滑表面。不同的是,電解拋光能夠消除陰極反應帶來的影響,拋光效果更好,通常可將表面光亮度控制在 Ra<1μm。
磁研磨拋光:利用磁性磨料在磁場作用下形成磨料刷來磨削工件表面,使其變得光滑。該方法加工、質量好,加工條件容易控制,工作環境好,若選擇合適的磨料,表面粗糙度能夠達到 Ra0.1μm。
特殊表面
拉絲面:通過拉絲工藝在不銹鋼表面形成細微的絲狀紋理,具有特的裝飾效果,能增加表面的質感和立體感,同時也能一定程度上掩蓋表面的劃痕和瑕疵,常用于建筑裝飾、家具、電梯等領域。
金屬材料 301不銹鋼拉絲面
磨砂面:又稱為砂光面,是通過噴砂或研磨等方式使不銹鋼表面形成均勻的磨砂質感,表面粗糙度一般在 Ra1.6-6.3μm 之間,具有良好的防滑性和防指紋效果,常用于需要良好握持感或防止指紋沾染的產品,如門把手、衛浴五金等。
金屬材料 301不銹鋼磨砂面
氧化表面:通過氧化處理在 301 不銹鋼表面形成一層氧化膜,這層氧化膜不僅可以提高不銹鋼的耐腐蝕性,還可以改變其表面顏色,如黑色、藍色、金色等,滿足不同的裝飾需求。
提高 301 不銹鋼和 304 不銹鋼耐高溫性能的方法主要有以下幾種:
合金成分調整
添加鉻元素:鉻是不銹鋼中重要的合金元素,能在金屬表面形成一層致密的氧化膜,提高抗氧化能力。增加鉻含量可增強不銹鋼在高溫下的耐腐蝕性和抗氧化性,一般來說,鉻含量在 18% - 20% 左右能較好地提高耐高溫性能。
增加鎳元素:鎳能提高不銹鋼的韌性和抗高溫氧化性。在高溫環境下,鎳有助于穩定奧氏體組織,減少因溫度變化導致的組織轉變,從而提高材料的高溫穩定性。304 不銹鋼中鎳含量通常在 8% - 10.5%,適當提高鎳含量有利于提升耐高溫性能。
加入鉬元素:鉬能提高不銹鋼的耐點蝕和耐縫隙腐蝕能力,在高溫環境中,可增強材料對含硫、氯等腐蝕性介質的抵抗能力。一般添加量在 2% - 3% 左右,能有效提高不銹鋼在高溫復雜環境下的耐蝕性能。
優化熱處理工藝
固溶處理:將不銹鋼加熱到高溫,使合金元素充分溶解在奧氏體組織中,然后快速冷卻,以獲得均勻的單相奧氏體組織。這能提高不銹鋼的強度、韌性和耐腐蝕性,改善其高溫性能。對于 301 不銹鋼和 304 不銹鋼,固溶處理溫度一般在 1010 - 1150℃。
穩定化處理:對于含有鈦、鈮等穩定化元素的不銹鋼,在固溶處理后進行穩定化處理。通過加熱到一定溫度并保溫,使鈦、鈮等元素與碳結合,形成穩定的碳化物,避免在高溫下鉻的碳化物析出,從而提高不銹鋼的抗晶間腐蝕能力和高溫性能。穩定化處理溫度通常在 850 - 900℃。
表面處理技術
涂層保護:在不銹鋼表面涂覆耐高溫涂層,如陶瓷涂層、金屬陶瓷涂層等。這些涂層具有良好的耐高溫、抗氧化和耐腐蝕性,能有效隔離不銹鋼與高溫環境中的氧氣、腐蝕性氣體等接觸,減少氧化和腐蝕,提高耐高溫性能。
表面氮化處理:通過氮化處理在不銹鋼表面形成一層氮化層,氮化層具有高硬度、高耐磨性和良好的耐高溫性能。能提高不銹鋼表面的硬度和強度,降低摩擦系數,同時增強其在高溫下的抗咬合和抗磨損能力。
此外,在實際應用中,合理設計結構、避免局部過熱、控制工作溫度范圍等措施,也有助于充分發揮 301 不銹鋼和 304 不銹鋼的耐高溫性能,延長其使用壽命。