不銹鋼雕塑主材—不銹鋼板介紹

        作為現(xiàn)代雕塑作品的創(chuàng)作材料，不銹鋼占有著重要地位，不銹鋼以其漂亮的外觀、耐腐蝕的特性、不易損壞的優(yōu)點(diǎn)，越來越受到人們的青睞。鍋碗瓢盆、不銹鋼雕塑 、建筑雕塑與裝飾、裝修居室等使用不銹鋼的越來越多。 
        鐵和鋼是以含碳量的多少來區(qū)別的。含碳量在 2%以下的鐵碳合金是鋼，含碳量在 2%以上的則稱之為鐵。鋼則因?yàn)榧扔许g性又有彈性還有剛性，被廣泛應(yīng)用。生活中所接觸到的都是鋼，只不過人們叫法不同。對于不銹鋼來說，不管磁鐵吸得上與否，只要符合其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，都是不銹鋼。因此，從冶金學(xué)的角度說，根本沒有不銹鐵之說。不銹鋼抗腐蝕的主要元素是鉻。鉻元素含量在 10.5%以上的鋼就不易生銹。冶煉時(shí)加入的合金元素不同，也就有了磁鐵吸得上與吸不上的區(qū)別了。不銹鋼一般是按組織結(jié)構(gòu)分的，可以分為奧氏體、鐵素體、馬氏體等幾大類。如果往鋼水里加入了不同比例的鉻鎳等，煉成的奧氏體鋼就是磁鐵吸不上的不銹鋼；如果往鋼水里加入鉻和少量鎳（或不加鎳），煉成的鋼就是磁鐵吸得上的不銹鋼，也叫鐵素體不銹鋼；馬氏體不銹鋼主要合金元素是鉻、鐵和碳。不銹鋼因含合金量不同分有100多種。除了奧氏體不銹鋼磁鐵吸不上外，鐵素體、馬氏體不銹鋼都具有磁性。 
        鎳元素在世界上儲藏量很少，價(jià)格比較昂貴。因此，鎳含量高的不銹鋼在市場上價(jià)格也較高，而且磁鐵還吸不上。其實(shí)，還有一種不銹鋼磁鐵是吸不上的。那就是高含錳少含鎳或不含鎳的不銹鋼。
        不銹鋼有100多種，特性和功能也不一樣。一般做裝飾雕塑、景觀雕塑、不習(xí)慣雕塑選用奧氏體不銹鋼。因?yàn)閵W氏體不銹鋼導(dǎo)熱率低，用它做水壺、炒鍋、飯鍋就不合適，會(huì)多用不少的能源，還延長燒水做飯時(shí)間。用鐵素體不銹鋼做炒鍋、飯鍋、不僅有優(yōu)良的耐蝕性，而且其導(dǎo)熱性比奧氏體不銹鋼高近一半。洗衣機(jī)內(nèi)桶、熱水器、洗菜盆等，只要與水接觸的器皿都應(yīng)選用鐵素體不銹鋼。有人抱怨不銹鋼刀具不快，這是因?yàn)檫x用錯(cuò)了不銹鋼。奧氏體不銹鋼不能淬硬，不適合做刀具、刃具。采用馬氏體不銹鋼做的刀具可通過熱處理，如淬火、回火改變不銹鋼的硬度。
        通俗地說，不銹鋼就是不容易生銹的鋼，實(shí)際上一部分不銹鋼，既有不銹性，又有耐酸性（耐蝕性）。不銹鋼的不銹性和耐蝕性是由于其表面上富鉻氧化膜（鈍化膜）的形成。這種不銹性和耐蝕性是相對的。試驗(yàn)表明，鋼在大氣、水等弱介質(zhì)中和硝酸等氧化性介質(zhì)中，其耐蝕性隨鋼中鉻含水量的增加而提高，當(dāng)鉻含量達(dá)到一定的百分比時(shí)，鋼的耐蝕性發(fā)生突變，即從易生銹到不易生銹，從不耐蝕到耐腐蝕。不銹鋼的分類方法很多。按室溫下的組織結(jié)構(gòu)分類，有馬氏體型、奧氏體型、鐵素體和雙相不銹鋼；按主要化學(xué)成分分類，基本上可分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大系統(tǒng)；按用途分則有耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐海水不銹鋼等等，按耐蝕類型分可分為耐點(diǎn)蝕不銹鋼、耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼、耐晶間腐蝕不銹鋼等；按功能特點(diǎn)分類又可分為無磁不銹鋼、易切削不銹鋼、低溫不銹鋼、高強(qiáng)度不銹鋼等等。由于不銹鋼材具有優(yōu)異的耐蝕性、成型性、相容性以及在很寬溫度范圍內(nèi)的強(qiáng)韌性等系列特點(diǎn)，所以在重工業(yè)、輕工業(yè)、生活用品行業(yè)以及建筑裝飾等行業(yè)中獲取得廣泛的應(yīng)用。
        不銹鋼一般常用布氏、洛氏、維氏三種硬度指標(biāo)來衡量其硬度。
        1、布氏硬度
        在不銹鋼管標(biāo)準(zhǔn)中，布氏硬度用途最廣，往往以壓痕直徑來表示該材料的硬度，既直觀，又方便。但是對于較硬的或較薄的鋼材的鋼管不適用。
        2、洛氏硬度
        不銹鋼管洛氏硬度試驗(yàn)同布氏硬度試驗(yàn)一樣，都是壓痕試驗(yàn)方法。不同的是，它是測量壓痕的深度。洛氏硬度試驗(yàn)是目前應(yīng)用很廣的方法，其中HRC在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中使用僅次于布氏硬度HB。洛氏硬度可適用于測定由極軟到極硬的金屬材料，它彌補(bǔ)了布氏法的不是，較布氏法簡便，可直接從硬度機(jī)的表盤讀出硬度值。但是，由于其壓痕小，故硬度值不如布氏法準(zhǔn)確。
         3、維氏硬度
         不銹鋼管維氏硬度試驗(yàn)也是一種壓痕試驗(yàn)方法，可用于測定很薄的金屬材料和表面層硬度。它具有布氏、洛氏法的主要優(yōu)點(diǎn)，而克服了它們的基本缺點(diǎn)，但不如洛氏法簡便，維氏法在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中很少用。
        不銹鋼管硬度檢測方法
        不銹鋼的硬度檢測要考慮到它的力學(xué)性能，這關(guān)系到以不銹鋼為原料而進(jìn)行的變形、沖壓、切削等加工的性能和質(zhì)量。因此，所有的不銹鋼管要進(jìn)行力學(xué)性能測試。力學(xué)性能測試方法主要分兩類，一類是拉伸試驗(yàn)，一類是硬度試驗(yàn)。
        拉伸試驗(yàn)是將不銹鋼管制成試樣，在拉伸試驗(yàn)機(jī)上將試樣拉至斷裂，然后測定一項(xiàng)或幾項(xiàng)力學(xué)性能，通常僅測定抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、斷后伸長率和斷面收縮率。拉伸試驗(yàn)是金屬材料最基本的力學(xué)性能試驗(yàn)方法，幾乎所有的金屬材料，只要對力學(xué)性能有要求，都規(guī)定了拉伸試驗(yàn)。特別是那些形狀不便于進(jìn)行硬度試驗(yàn)的材料，拉伸試驗(yàn)成為唯一的力學(xué)性能檢測手段。
       硬度試驗(yàn)是將一個(gè)硬質(zhì)壓頭按規(guī)定條件緩慢壓入試樣表面、然后測試壓痕深度或尺寸，以此確定材料硬度的大小。硬度試驗(yàn)是材料力學(xué)性能試驗(yàn)中最簡單、最迅速、最易于實(shí)施的方法。硬度試驗(yàn)是非破壞性的，材料硬度值與抗拉強(qiáng)度值之間有近似的換算關(guān)系。材料的硬度值可以換算成抗拉強(qiáng)度值，這一點(diǎn)具有很大的實(shí)用意義。
        由于拉伸試驗(yàn)不便于測試，并且由硬度換算到強(qiáng)度很方便，因此人們越來越多地只測試材料硬度而較少測試其強(qiáng)度。特別是由于硬度計(jì)制造技術(shù)的不斷進(jìn)步和推陳出新，一些原來無法直接測試硬度的材料，如不銹鋼管、不銹鋼板和不銹鋼帶等，現(xiàn)在都已經(jīng)可能直接測試硬度了。所以，存在一個(gè)硬度試驗(yàn)逐漸代替拉伸試驗(yàn)的趨勢。
        銹鋼雕塑材料的國家標(biāo)準(zhǔn)中大多數(shù)都同時(shí)規(guī)定了拉伸試驗(yàn)和硬度試驗(yàn)。對于那些不便于進(jìn)行硬度試驗(yàn)的材料，例如不銹鋼管就只規(guī)定了拉伸試驗(yàn)。在不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)中，一般都規(guī)定了布、洛、維三種硬度試驗(yàn)方法，測定HB、HRB（或HRC）和HV硬度值，規(guī)定三種硬度值只測其一即可。最新研制的便攜式表面洛氏硬度計(jì)、管材洛氏硬度計(jì)，可以對薄至0.05mm的不銹鋼板、 不銹鋼帶以及細(xì)至 4.8mm的不銹鋼管進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的硬度檢測，使得過去在國內(nèi)難以解決的問題迎刃而解。
        鋼管硬度檢測工具
        鋼管的內(nèi)徑在6.0mm以上，壁厚在13mm以下的退火不銹鋼管材，可以采用W-B75型韋氏硬度計(jì)，它測試非?？焖?、簡便，適于對不銹鋼管材做快速無損的合格檢驗(yàn)。不銹鋼管內(nèi)徑大于30mm，壁厚大于1.2mm的不銹鋼管，采用洛氏硬度計(jì)，測試HRB、HRC硬度。不銹鋼管內(nèi)徑大于30mm，壁厚小于1.2mm的不銹鋼管，采用表面洛氏硬度計(jì)，測試HRT或HRN硬度。內(nèi)徑小于0mm，大于4.8mm的不銹鋼管，采用管材專用洛氏硬度計(jì)，測試HR15T硬度。當(dāng)不銹鋼管內(nèi)徑大于26mm時(shí)，還可以用洛氏或表面洛氏硬度計(jì)測試管材內(nèi)壁的硬度。不銹鋼管常常運(yùn)用制作各種異型不銹鋼管子雕塑造型。    
        銹鋼使用狀態(tài)的金相組織，可分為鐵素體、馬氏體、奧氏體、鐵素體加奧氏體和沉淀硬化型不銹鋼五類?，F(xiàn)將各類不銹鋼的特點(diǎn)簡述如下：
① 鐵素體型不銹鋼。鉻是鐵素體型不銹鋼中的主要合金元素。高鉻鋼有良好的抗高溫氧化能力，在氧化性酸溶液，如硝酸溶液中，有良好的耐蝕性，故其在硝酸和氮肥工業(yè)中廣泛使用。高鉻鐵素體不銹鋼的缺點(diǎn)是鋼的缺口敏感性和脆性轉(zhuǎn)變溫度較高，鋼在加熱后對晶間腐蝕也較為敏感。
② 馬氏體型不銹鋼。鉻是鋼中的主要合金元素。通常用在弱腐蝕性介質(zhì)，如海水、淡水和水蒸汽等中，使用溫度小于或等于 580 ℃ 、通常作為受力較大的零件和工具的制作材料，由于此鋼焊接性能不好，故一般不用作焊接件。 
 ③ 奧氏體型不銹鋼。鋼中主要合金元素為鉻和鎳。這類鋼具有高的韌性、低的脆性轉(zhuǎn)變溫度、良好的耐蝕性和高溫強(qiáng)度、較好的抗氧化性以及良好的壓力加工和焊接性能。 ④ 鐵素體 — 奧氏體型不銹鋼。
⑤ 沉淀硬化型不銹鋼。這類鋼主要用于制造要求高強(qiáng)度和耐蝕的容器、結(jié)構(gòu)件零件，也可用作高溫零件，如汽輪機(jī)零件。
         鋼通常按基體組織分為：
①鐵素體不銹鋼。含鉻12％～30％。其耐蝕性、韌性和可焊性隨含鉻量的增加而提高 ，耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能優(yōu)于其他種類不銹鋼。
②奧氏體不銹鋼。含鉻大于18％，還含有8％左右的鎳及少量鉬、鈦、氮等元素。綜合性能好，可耐多種介質(zhì)腐蝕。
③奧氏體- 鐵素體雙相不銹鋼。兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)，并具有超塑性。 ④馬氏體不銹鋼。強(qiáng)度高，但塑性和可焊性較差。
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