1.概述

   通常，人們把含鉻量＞12%或含鎳量＞8%的合金鋼稱為不銹鋼。這種鋼在大氣中或在腐蝕性介質(zhì)中具有一定的耐腐蝕能力，并在較高溫度（＞450℃）下具有較高的強度。含鉻量達16%～18%的鋼，稱為耐酸鋼或耐酸不銹鋼，通稱為不銹鋼。

    含鉻量達12%以上的鋼在與氧化性介質(zhì)接觸時，由于電化學作用，表面形成一層富鉻氧化膜，可保護金屬內(nèi)部不受腐蝕。但在非氧化性腐蝕介質(zhì)中，不能形成堅固的鈍化膜。為提高鋼的耐腐蝕能力，通常選擇增大鉻的比例或添加可促進鈍化的合金元素，如添加Ni、Mo、Mn、Cu、Nb、Ti、W和Co等。這些合金元素不僅提高了鋼的抗腐蝕能力，同時改變了鋼的內(nèi)部組織和物理力學性能。其在鋼中的含量不同，對不銹鋼性能產(chǎn)生的影響不同，有的有磁性，有的則無磁性，有的能夠進行熱處理，有的則不能進行熱處理。

    不銹鋼被越來越廣泛地應用于航空、航天、化工、石油、建筑以及食品機械行業(yè)中。其所含的合金元素對切削加工性能影響較大，文中主要對不銹鋼的切削加工進行了分析。

    2.不銹鋼的分類及性能

    （1）按不銹鋼主要成分，分為以鉻為主的鉻不銹鋼和以鉻、鎳為主的鉻鎳不銹鋼兩大類。

    （2）按不銹鋼金相組織分類：①馬氏體不銹鋼。其含鉻量為12%～18%，含碳量為0.1%～0.5%（有時達1%）。其硬度為170～217HBW，抗拉強度σb為540～1 079MPa，伸長率δ為10%～25%，熱導率к為25.12W/（m·K）。常見的牌號有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、1Cr17Ni2、9Cr18、9Cr18MoV和30Cr13Mo等。馬氏體不銹鋼通過淬火，可獲得較高的硬度、強度和耐磨性。然而，當鋼中含碳量低于0.3%時，組織不均勻，粘附性強，切削時易產(chǎn)生積屑瘤，且斷屑困難，切削加工性較差。當含碳量達0.4%～0.5%時，切削加工性較好。②鐵素體不銹鋼。其含鉻量為12%～13%。硬度為177～228HBW，抗拉強度σb為363～451MPa，伸長率δ為20%～22%，熱導率к為16.7W/（m·K）。加熱冷卻時組織穩(wěn)定，不發(fā)生相變，所以不能進行熱處理強化，只能靠變形強化，切削加工性相對較好。常見的牌號有0Cr13、0Cr17Ti、0Cr13Si4NbRe、1Cr17、1Cr17Ti、1Cr17Mo2Ti、1Cr28以及1Cr25Ti等。③奧氏體不銹鋼。其含鉻量為12%～25%，含鎳量為7%～20%（或20%以上）。硬度為187～207HBW，抗拉強度σb為481～520MPa，伸長率δ為40%，熱導率к為16.33W/（m·K）。典型牌號有1Cr18Ni9Ti，其他還有00Cr18Ni10、0Cr18Ni12Mo2Ti、0Cr18Ni18Mo2Cu2Ti、1Cr14Mn14Ni、2Cr13Mn9Ni4以及1Cr18Mn8Ni5N等。由于奧氏體不銹鋼含有較多的鎳或錳，加熱時組織不變，故淬火不能使其強化，可通過冷加工硬化來大幅度提高強度和硬度，其硬化程度為基體硬度的1.4～2.2倍，給下一次切削帶來很大困難。其具有優(yōu)良的力學性能和良好的耐腐蝕能力，無磁性。④奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼。與奧氏體不銹鋼相似，僅在組織中含有一定量鐵素體，常見牌號有0Cr21Ni5Ti、1Cr21Ni5Ti、1Cr18Mn10Ni5Mo3N、0Cr17Mn13Mo2N、1Cr17Mn9Ni3Mo3Cu2N、Cr26Ni17Mo3CuSiN以及1Cr18Ni11Si4AlTi等。這類不銹鋼有硬度極高的金屬間化合物析出，強度比奧氏體不銹鋼高,切削加工性能比奧氏體不銹鋼更差。其硬度＜277HBW，抗拉強度σb為589～736MPa，伸長率δ為18%～30%。⑤沉淀硬化不銹鋼。這類不銹鋼因含有較高的鉻、鎳和極低的碳，還含有能起沉淀硬化作用的、鋁、鈦和鉬等合金元素，其在回火時析出，產(chǎn)生沉淀硬化，具有很高的硬度和強度。其硬度為363～388HBW，抗拉強度σb為1 138～1  324MPa，伸長率δ為5%～10%，這類鋼具有良好的耐腐蝕性能。常見牌號有0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17Ni7Al和0Cr15Ni7Mo2Al等。

   3.不銹鋼的切削特點

   不銹鋼的切削加工性能比45鋼差。若以45鋼的相對切削加工性Kr為1，則奧氏體不銹鋼的相對切削加工性Kr為0.4，鐵素體不銹鋼的Kr為0.48，馬氏體不銹鋼的Kr為0.55。其中以奧氏體和奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼的切削加工性差，給切削加工帶來很大困難，其特點如下：

    （1）切削加工硬化嚴重。以奧氏體和奧氏體 鐵素體不銹鋼的加工硬化現(xiàn)象為嚴重，硬化層的硬度比基體硬度高1.4～2.2倍，其抗拉強度σb為1 470～1 960MPa。這類不銹鋼塑性大（δ＞35%），塑性變形時晶格扭曲，故強化系數(shù)大，且奧氏體不穩(wěn)定，在切削力作用下，部分奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。

   （2）切削力大。不銹鋼的高溫強度和硬度高且韌性大，故在切削時所消耗的能量大，即切削抗力大。以奧氏體不銹鋼為例，在切削過程中溫度高達700℃時，其綜合力學性能高于一般結(jié)構(gòu)鋼。加之其在切削過程中的塑性變形大、硬化現(xiàn)象嚴重，增大了切削力，所以不銹鋼的單位切削力為45鋼單位切削力的1.25倍。

   （3）切削溫度高。由于不銹鋼在切削時的塑性變形大，切屑與刀具間的摩擦大，加之其熱導率僅為45鋼熱導率的1/3～1/4，散熱條件差，大量切削熱集中在切削區(qū)，在相同切削條件下，切削溫度比切削45鋼時高200℃。

   

關于一種特定的鎳基合金，在特定的環(huán)境中存在著多種變量，包含：濃度、溫度、通風姿、液(氣)流速度、雜質(zhì)、磨蝕、循環(huán)工藝條件等。這些變量會產(chǎn)生各種各樣的腐蝕問題。這些問題都能在鎳及其他合金元素中找到答案。

金屬鎳直到達到熔點之前一直保持著奧氏體，面心立方結(jié)構(gòu)。這就給韌脆轉(zhuǎn)變供給了自由度，同時也大大減小了因其他金屬一起并存而呈現(xiàn)的制作問題。在電化序上，鎳比鐵慵懶而比銅活波。因而，在還原性環(huán)境中，鎳比鐵要耐腐蝕，但沒有銅耐腐蝕。在鎳的基礎上，加上鉻之后，使合金具備了抗癢化功能，由此能夠產(chǎn)生許多種應用規(guī)模十分廣泛的合金，使他們能夠?qū)€原性環(huán)境和氧化性環(huán)境都有蕞佳的抵抗力。

鎳基合金與不銹鋼和其他鐵基合金比較，在固溶狀態(tài)下能夠容納更多的合金元素，而且還能保持很好的冶金穩(wěn)定性。這些要素允許增加多種多樣的合金元素，使鎳基合金大量的應用在千差萬別的腐蝕環(huán)境中。

鎳基合金中常見的元素主要有：

鎳Ni

供給冶金穩(wěn)定性、進步熱穩(wěn)定性和可焊性、進步對還原性酸和柯性鈉的抗腐蝕性、進步尤其是在氯化物和柯性鈉環(huán)境中的抗應力腐蝕開裂功能。

鉻Cr

進步抗癢化和高溫抗癢化、抗硫化功能、進步抗點蝕、間隙腐蝕功能。

鉬Mo

進步對還原性酸的抗腐蝕性、進步含氯化物水溶液環(huán)境下的抗點蝕、間隙腐蝕的功能、進步高溫強度。

鐵Fe

進步對高溫滲碳環(huán)境的抵抗性、下降合金成本、操控熱膨脹。

銅 CuCu

進步對還原性酸（尤其是那些用于空氣不流轉(zhuǎn)場合的硫酸和輕氟酸）和鹽類的抗腐蝕性、銅增加到鎳-鉻-鉬-鐵合金中有助于進步對輕氟酸、磷酸和硫酸的抗腐蝕性。

鋁Al

進步高溫抗癢化性、進步時效硬化。

鈦Ti

與碳結(jié)合，減少了熱處理時發(fā)作碳化鉻沉積形成的晶間腐蝕、進步時效強化。

鈮Nb

與碳結(jié)合，減少了熱處理時發(fā)作碳化鉻沉積形成的晶間腐蝕、進步抗點蝕、間隙腐蝕功能、進步高溫強度。

鎢W

進步抗還原性酸和部分腐蝕的功能、進步強度和可焊性。

氮N

進步冶金穩(wěn)定性、進步抗點蝕、間隙腐蝕功能、進步強度。

鈷Co供給增強的高溫強度、進步抗碳化、抗硫化功能。

這些合金元素中許多都能夠與鎳在很寬的成分規(guī)模內(nèi)結(jié)合形成單相固溶體，保證合金在許多腐蝕條件下都具有杰出的抗腐蝕性。合金在完全退火的狀態(tài)下，也具有杰出的力學功能，而無需憂慮制作加工或熱加工中帶來的有害的冶金改變。許多高鎳合金能夠通過固溶硬化、碳化物沉積、沉積（時效）硬化和彌散強化等方式進步強度。

常見的修建給排水管材首要有塑料管、金屬管和復合管三種。但其實遠遠超越這些類別，還有更多的新式管材。

1、鋼管

鋼管包含一般鋼管、鍍鋅鋼管及無縫鋼管等。一般鋼管用于非日子飲用水管道或一般工業(yè)給水管道。鋼管外表鍍鋅(選用熱浸鍍鋅工藝生產(chǎn))是為防銹防腐蝕，以免影響水質(zhì)，適用于日子飲用水水管或某些水質(zhì)要求較高的工業(yè)用水水管；無縫鋼管用于高壓管網(wǎng)，其作業(yè)壓力在1．6MPa以上。

鋼管的銜接辦法有螺紋銜接、焊接和法蘭銜接。螺紋銜接即使用帶螺紋的管道配件銜接。配件大都用可鍛鑄鐵制成，分鍍鋅與不鍍鋅兩種，其抗腐蝕性及機械強度均較大。現(xiàn)在鋼制配件較少。鍍鋅鋼管必須用螺紋銜接，其配件也應為鍍鋅配件。這種辦法多用于明裝管道。焊接是用焊機、焊條燒焊將兩段管道銜接在一起。長處是接頭嚴密，不漏水，不需配件，施工敏捷。但無法拆開。焊接只適用于不鍍鋅鋼管。這種辦法多用于暗裝管道。

法蘭銜接在較大管徑(50m以上)的管道上，常將法蘭盤焊接(或用螺紋銜接)在管端，再以螺栓將兩個法蘭銜接在一起，進而兩段管道也就銜接在一起了。法蘭銜接一般用在銜接閥門、止同閥、水表、水泵等處，以及需求經(jīng)常拆開、檢修的管段上。

2、給水塑料管

常用的給水塑料管是給水硬聚鋁乙烯管(UPVC)、給水聚柄烯管(PP管)。此外，還有聚乙烯(PE)管，適用于運送水水溫不超越40℃，其有關標準遵從《給水用聚乙烯(PE)管材》GB／T13663的規(guī)則；交聯(lián)聚乙烯(PE—x)管：聚丁烯(PB)管，適于運送水水溫為一20"--90℃。它們均具有較強的化學安穩(wěn)性，耐腐蝕，不受酸、堿、鹽、油類等介質(zhì)的腐蝕，管壁潤滑，水力功用好，質(zhì)量較輕，加工設備便利。但共同的缺陷是耐溫性差、強度較低。因而，在運用上也遭到必定的約束。

給水硬聚鋁乙烯管(UPVc)，運送水的溫度不超越45℃。UPVC管一般選用承插銜接，其間承插粘接適用于管外徑20～1601m；橡膠圈銜接適用于管外徑大于或等于63mm；與金屬管配件、閥門等的銜接選用螺紋或法蘭銜接。

給水聚柄烯管(PP管)，適用于體系作業(yè)壓力不大于0．6Mpa，作業(yè)溫度不大于70℃。給水聚柄烯管選用熱熔承插銜接。與金屬管配件銜接時，運用帶金屬嵌件的聚柄烯管件作為過渡，該管件與聚柄烯管選用熱熔承插銜接，與金屬管配件選用螺紋銜接。

3、PVC管

實際就是一種塑料管，接口處一般用膠粘接。因為其抗凍和耐熱才能都不好，所以很難用作熱水管。管材易開裂，遇熱也簡略變形，大多情況下，PVC管適用于電氣穿線管道和排水管道。

4、銅管

銅管及其配件種類標準徹底，直徑規(guī)模大，可從6mm一273mm恣意選用。銅管易曲折、易加工、易改動形狀，能滿意工程設備中管道布線和互相銜接的全部需求。特別在現(xiàn)場施工中，銅管的暫時堵截、折彎和打磨等都輕松自如。各種管道和配件既可拼裝好后運抵現(xiàn)場，也能夠在現(xiàn)場l暫時設備、效果圓滿。

銅是一種質(zhì)地堅固的金屬，而腐蝕。能在種不同的環(huán)境中運用而不損壞。從國外的運用歷史來看，許多銅管道的運用時間已超了修建物自身的運用壽命。因而銅水管是肯定安全牢靠的水管。

銅能夠說是具有“綠色面孔的紅色金屬”。銅能按捺西菌生長，保持飲用水清潔衛(wèi)生。銅制餐飲具歷史悠久、無毒無味。

銅管及配件在高溫、高壓下仍能保持其形狀和強度，也不會有長時間老化現(xiàn)象。

銅管有一層密實堅固的保護層，無論是油脂，碳水化合物，西菌和病毒，有害液體，空氣或紫外線均不能穿過它也不能腐蝕它污染水質(zhì)。寄生物也不能棲息于銅外表。但銅管價位高是它的蕞大缺陷，是現(xiàn)在蕞高及的水管

5、復合資料管

跟著我國工業(yè)的不斷開展和技術改進，在給水排水工程中選用了很多的新資料和新工藝，復合資料的管道在修建給水工程中得到了廣泛的應用。

（1）鋁塑復合管道

鋁塑復合管道中心層選用焊接鋁管，外層和內(nèi)層選用中密度或高密度聚乙烯塑料或交聯(lián)高密度聚乙烯，經(jīng)熱熔膠黏合復合而成。該管道既具有金屬管道的耐壓功用，又具有塑料管道的抗腐功用，是一種用于修建給水的較理想管材。鋁塑復合管一般選用螺紋卡套壓接，其配件一般是銅制品，它是先將配件螺帽套在管道端頭，再把配件內(nèi)芯套入端頭內(nèi)，然后用扳手扳緊配件與螺帽即可。耐高溫功用良好，施工便利大大的進步了勞動效率。管道因為長時間的熱脹冷縮會構(gòu)成管壁錯位致使構(gòu)成滲漏。鋁塑管受壓時裂。在裝修理念比較新的區(qū)域，鋁塑管已經(jīng)漸漸的沒有了商場，歸于被篩選產(chǎn)品。

（2）鋼塑復合管道

鋼塑復合管道是在鋼管內(nèi)壁襯(涂)必定厚度塑料復合而成的管子。一般分為襯塑鋼管和涂塑鋼管兩種。鋼塑復合管一般用螺紋銜接，其配件一般也是鋼塑制品。

6、薄壁不銹鋼管

跟著國民經(jīng)濟的開展和人民日子水平的進步，薄壁不銹鋼水管和不銹鋼管件已經(jīng)成為國內(nèi)給水管道體系開展的新趨勢。滿意健康要求的薄壁不銹鋼管不會對水質(zhì)構(gòu)成二次污染，達到國家直接飲用水質(zhì)標準的需求。

薄壁不銹鋼管是一種能夠徹底收回使用的水管，不會給予孫子孫留下不行以處理的垃圾。

薄壁不銹鋼管資料的強度高過了一切的水管資料，極大地降低了水管受外力影響漏水的可能性，很多地節(jié)省了水資源。

薄壁不銹鋼管材地耐腐蝕功用優(yōu)越，在長時間地運用過程中不會結(jié)垢，內(nèi)壁光亮如故，運送能耗低，節(jié)省成本，是運送成本蕞低的水管資料。

薄壁不銹鋼管資料的保溫功用是銅資料水管的24倍，很多地節(jié)省了熱水運送中地熱能損耗。

薄壁不銹鋼管不會污染高及衛(wèi)生潔具，避免了潔具上發(fā)生不行擦洗地“紅印”和“藍印”。

因為，現(xiàn)在在薄壁不銹鋼給水管材、管件領域中，相關同類產(chǎn)品的首要區(qū)別是銜接方法的不同，所以下面介紹一種常見便利的薄壁。

不銹鋼給水管材、管件的銜接方法—卡壓式銜接。以帶有密封圈的承口管件銜接管道，用專用東西壓緊管口而起密封和緊固效果的一種銜接方法?？▔菏焦芗母窘M成是端部U型槽內(nèi)裝有O型密封圈的特殊形狀的管接件。拼裝時。將不銹鋼水管插入管件中，用專用封壓東西封壓，封壓部分的管件、管子被擠壓成六角形，從而構(gòu)成滿足的銜接強度，一起因為密封圈的緊縮變形發(fā)生密封效果。管件成本低，適合民用商場的推行，明裝工程設備簡略，施工速度快。

7、給水鑄鐵管

給水鑄鐵管具有耐腐蝕性強、接裝便利、運用期長(一般情況下，地下鑄鐵管的運用年限為60年以上)、價格低等長處，多用于DN大于或等于75咖的給水管道中，特別適用于埋地鋪設。其缺陷為性脆、質(zhì)量大、長度小、強度較鋼管差。我國生產(chǎn)的給水鑄鐵直管有低壓、普壓、高壓三種。

近年來在大型高層修建中，將球墨鑄鐵管規(guī)劃為總立管，應用于室內(nèi)給水體系。球墨鑄鐵管較一般鑄鐵管壁薄、強度高，其沖擊功用為灰口鑄鐵管的10倍以上。球墨鑄鐵管選用橡膠圈機械式接口或承插接口，也能夠選用螺紋法蘭銜接的方法。

其他管材：

硬聚鋁乙烯管（UPVC）

在世界規(guī)模內(nèi)，硬聚鋁乙烯管道（UPVC）是各種塑料管道中消費量蕞大的種類。選用這種管材，可對我國鋼材緊缺、動力缺乏的局面起到積極的緩解效果，經(jīng)濟效益顯著。

首要特點：

1、化學腐蝕性好，不生銹

2、內(nèi)壁潤滑，流體運送才能比鑄鐵管高43.7%

3、價格低價

4、質(zhì)量輕，易擴口、粘接、曲折、焊接