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钝化是由于阳极反应被阻止而引起金属与合金耐腐蚀性能被提高的现象。构成金
属与合金钝化的理论很多，主要有薄膜论、吸附论及电子排列论。
1-2. 碳在不锈钢中的两重性
碳是工业用钢的主要元素之一，钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的
含量及其分布的形式，在不锈钢中碳的影响尤为显著。碳在不锈钢中对组织的影响主
要表现在两方面，一方面碳是稳定奥氏体的元素，并且作用的程度很大（约为镍的
30 倍），另一方面由于碳和铬的亲和力很大，与铬形成—系列复杂的碳化物。所以，
从强度与耐腐烛性能两方面来看，碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。
认识了这一影响的规律，我们就可以从不同的使用要求出发，选择不同含碳量的
不锈钢。
例如工业中应用最广泛的，也是最起码的不锈钢——0Crl3～4Cr13 这五个钢号的
标准含铬量规定为12～14％，就是把碳要与铬形成碳化铬的因素考虑进去以后才决
定的，目的即在于使碳与铬结合成碳化铬以后，固溶体中的含铬量不致低于11.7％
这一最低限度的含铬量。
就这五个钢号来说由于含碳量不同，强度与耐腐蚀性能也是有区别的，0Cr13～
2Crl3 钢的耐腐蚀性较好但强度低于3Crl3 和4Cr13 钢，多用于制造结构零件，后两
个钢号由于含碳较高而可获得高的强度多用于制造 具等要求高强度及耐磨的
零件。又如为了克服18－8 铬镍不锈钢的晶间腐蚀，可以将钢的含碳量降至0.03％
以下，或者加入比铬和碳亲和力更大的元素（钛或铌），使之不形成碳化铬，再如当
高硬度与耐磨性成为主要要求时，我们可以在增加钢的含碳量的同时适当地提高含铬
量，做到既满足硬度与耐磨性的要求，又兼顾—定的耐腐蚀功能，工业上用作轴承、
量具与刃具有不锈钢9Cr18 和9Cr17MoVCo 钢，含碳量虽高达0.85～0.95％，由于它
们的含铬量也相应地提高了，所以仍保证了耐腐蚀的要求。
总的来讲，目前工业中获得应用的不锈钢的含碳量都是比较低的，大多数不锈钢
的含碳量在0.1～0.4％之间，耐酸钢则以含碳0.1～0.2％的居多。含碳量大于0.4
％的不锈钢仅占钢号总数的一小部分，这是因为在大多数使用条件下，不锈钢总是以
耐腐蚀为主要目的。此外，较低的含碳量也是出于某些工艺上的要求，如易于焊接及
冷变形等。
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不锈钢所含各元素的作用
目前，已知的化学元素有100 多种，在工业中常用的钢铁材料中可以遇到的化学
元素约二十多种。对于人们在与腐蚀现象作长期斗争的实践而形成的不锈钢这一特殊
钢系列来说，最常用的元素有十几种，除了组成钢的基本元素铁以外，对不锈钢的性
能与组织影响最大的元素是：碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮、铜、
钴等。这些元素中除碳、硅、氮以外，都是化学元素周期表中位于过渡族的元素。实
际上工业上应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的，当几种元素共存于不
锈钢这一个统一体中时，它们的影响要比单独存在时复杂得多，因为在这种情况下不
仅要考虑各元素自身的作用，而且要注意它们互相之间的影响，因此不锈钢的组织决
定于各种元素影响的总和。
一、各种元素对不锈钢的性能和组织的影响和作用
1-1 铬在不锈钢中的决定作用：决定不锈钢性属的元素只有一种，这就是铬，每
种不锈钢都含有一定数量的铬。迄今为止，还没有不含铬的不锈钢。铬之所以成为决
定不锈钢性能的主要元素，根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后，促使其内
部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。这种变化可以从以下方面得到说
明：
①铬使铁基固溶体的电极电位提高
②铬吸收铁的电子使铁钝化
c、 法兰的结构型式：条焊、承插焊、螺纹连接、松套、对焊及法兰盖
d、 法兰密封面：突面、凹凸面、榫槽面、金属环连接面
3） JIS管法兰：在石油化工装置中一般仅用于公用工程，在国际上影响较小，在国际上没有形成独立体系。
3、 我国钢制管法兰国家标准体系GB
1） 公称压力：0.25Mpa~42.0Mpa
a、 系列1：PN1.0, PN1.6, PN2.0, PN5.0, PN10.0, PN15.0, PN25.0, PN42（主系列）
b、 系列2：PN0.25, PN0.6, PN2.5, PN4.0
其中PN0.25，PN0.6，PN1.0，PN1.6，PN2.5，PN4.0共6个等级的法兰尺寸系属于以德国法兰为代表的欧洲法兰体系，其余为美国法兰为代表的美洲法兰体系。
在GB标准中，从属于欧洲法兰体系的公称压力级最大的为4Mpa，从属于美洲法兰体系的公称压力级最大为42Mpa。
2） 公称通径：10mm~4000mm
3） 法兰的结构形式：
整体法兰
单元法兰
a、螺纹法兰
b、焊接法兰 对焊法兰
带颈平焊法兰 带颈承插焊法兰 板式平焊法兰
c、松套法兰 对焊环松套带颈法兰 对焊环松套板式法兰 平焊环松套板式法兰 板式翻过松套法兰
d、法兰盖（盲孔法兰）
e、旋转法兰
f、锚固法兰
g、堆焊/覆焊法兰
4） 法兰密封面：平面、突面、凹凸面、榫槽面、环连接面
产品名称：无缝精密不锈钢管
外径OD(?4.0mm~ ?38.0mm)×壁厚WT(0.4mm~3.0mm) ×长度LONG(2000mm~35000mm)
主要材质：TP304/TP304L、TP316/TP316L etc. 主要应用于航空、航天专用的精密仪器仪表制作，以替代原有的铜管和合金管，部分应用于军工产品用作核设施的冷凝器专用管。 创新点及先进性：利用公司自主研发的光亮退火炉，替代传统的退火酸洗工艺，更有效地保证了统一连贯的退火温度，使得管子表面无渗碳，更好的晶间腐蚀性能，又消除了应力，既减少了材料的浪费，又节约了能源，较酸洗退火工艺来讲，更进一步地减少了对环境造成的污染；采用了公司自主研发的金属管热处理均匀冷却装置技术，能够立体循环水流对管子的内外表面进行冷却，有效的提高了金属管热处理冷却的效率。
本项目主要应用于航空、航天专用的精密仪器仪表的制作中，以替代原有的铜管和合金管，部分应用于军工产品用作核设施的冷凝器专用管。相较于现有的仪表仪器管，本项目具有管壁更薄、管径更细、重量更轻的优点。由于项目产品在加工过程中必须对不锈钢管内、外部均进行光亮退火，其生产工艺和加工难度都很大。目前能够生产该类产品的生产厂商国外只有美国的三维克公司（Sandvick)，国内只有本公司已经实现了量产，目前产品全部出口德国蒂森克虏伯公司（ThyssenKrupp）和美国玛蒙集团下属的Marmon/Keystone公司。国内目前有部分科研院所和电力企业，在节能型仪表和核冷却用冷凝器中亦开始采用该类产品作为冷凝管使用，以替代现有的铜管和不锈钢管，用以进一步提高仪器仪表的灵敏度或提升冷凝器的换热效率。目前该产品在国内的应用还处在探索阶段。
作为高精度仪器仪表生产和高效率冷凝器生产的重要基础件之一，本项目符合《技术领域》中“先进制造—先进制造技术及设备—机械基础件制造技术—高性能的机械基础件”（4109）的要求。
光亮退火技术金属管热处理均匀冷却装置
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