• 無錫市天陸興不銹鋼有限公司是一家集加工、銷售、配送、售后服務為一體的大型不銹鋼板廠家.主要加工銷售:不銹鋼管、不銹鋼板等產品!歡迎來電咨詢

    18115368555

    B

    聯系我們

    CONTACT
    無錫市天陸興不銹鋼有限公司

    手機:18115368555
    聯系人:馮經理
    網址:www.fireeye100.com
    地址:江蘇省無錫市新吳區城南路25號
    當前位置:不銹鋼板行業新聞

    手表用316不銹鋼性能研究

    作者:www.fireeye100.com 點擊: 日期:2020-06-12 15:38
    對手表用316不銹鋼的元素組成、表面維氏硬度、耐腐蝕性能及鎳釋放量進行了研究分析,結果表明:手表用316不銹鋼元素組成符合GB/T20878-2007《不銹鋼和耐熱鋼牌號及化學成分》中牌號為S31603不銹鋼化學成分指標要求,表面維氏硬度范圍為180HV~200HV,具有良好的耐人工汗及中性鹽霧腐蝕性能,其鎳釋放量符合歐洲EN1811:2011+Al:2015標準。

    1概述

    “不銹鋼”的定義:“不銹鋼”(StainlessSteel)是不銹耐酸鋼的簡稱,耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質或具有不銹性的鋼種稱為不銹鋼;而將耐化學腐蝕介質(酸、堿、鹽等化學浸蝕)腐蝕的鋼種稱為耐酸鋼。由于兩者在化學成分上的差異而使他們的耐蝕性不同,普通不銹鋼一般不耐化學介質腐蝕,而耐酸鋼則一般均具有不銹性。“不銹鋼”一詞不僅僅是單純指一種不銹鋼,而是表示一百多種工業不銹鋼,所開發的每種不銹鋼都在其特定的應用領域具有良好的性能。從不銹鋼的定義,我們不難發現我們誤解了不銹鋼,因為不銹鋼的定義告訴我們不銹鋼其實并不是完全“不銹”的;所謂的不銹鋼是指在特定條件下不發生腐蝕的鋼,而不是鋼如其名,在所有環境下不發生腐蝕———不銹。不銹鋼的得名則是人們對具有優良耐腐蝕性能的鋼的譽稱。

    不銹鋼“不銹”的原理(關鍵因素)在于其表面具有一層自愈性的保護性氧化膜氧化鉻(Cr2O3)(它不象選擇性氧化而形成的那些保護性薄膜),致使不銹鋼能夠進行常規加工而不失去抗氧化性———不銹性。不銹鋼中必須含有足夠量的鉻(Cr)以形成基本上由Cr2O3組成的自愈性保護性氧化膜,以便當薄膜弄破時有足夠數目的鉻陽離子(Cr3+)重新形成薄膜。如果鉻(Cr)的比例低于完全保護所需要的比例,鉻(Cr)就溶解在基材表面形成的氧化物中而無法形成有效的保護膜。起完全保護作用所需的鉻(Cr)的比例取決于使用條件。在水溶液中,需要12%的鉻(Cr)產生自鈍化作用形成包含大量氧化鉻(Cr2O3)的保護膜。在氣態氧化條件下,低于1000℃時,12%的鉻(Cr)有很好的抗氧化性,在高于1000℃時,17%的鉻(Cr)也有很好的抗氧化性。當鋼材中含鉻(Cr)量不夠或某些原因造成不銹鋼晶界出現貧鉻(Cr)區時,就不能形成有效的保護性膜;該鋼材就不能稱為不銹鋼,不銹鋼的貧鉻(Cr)區發生腐蝕,即不銹鋼生銹。316不銹鋼是不銹鋼的一種,因添加了2%~3%的鉬(Mo)元素,使其耐腐蝕性能、和高溫強度有較大的提高,最高耐受溫度可達到1200~1300℃,可在苛刻的環境下使用。316不銹鋼為目前手表行業最常用的原材料。

    2元素組成

    采用電感耦合等離子體發射光譜儀測定手表用316不銹鋼中的金屬元素及非金屬元素硅(Si)和磷(P)的組成:首先將手表用316不銹鋼試樣用硝酸+鹽酸混合溶液進行溶解,溶解完全后稀釋至確定的容積,隨后將試樣溶液放入電感耦合等離子體發射光譜儀(InductivelyCoupledPlasmaOpticalEmission,英文簡稱ICP-OES)進行檢測,以確定手表用316不銹鋼中各金屬元素及非金屬元素硅(Si)和磷(P)的含量。依據GB/T20123-2006《鋼鐵總碳硫含量的測定高頻感應爐燃燒后紅外吸收法(常規方法)》測定手表用316不銹鋼中的碳(C)和硫(S)的含量。如表1所示,手表用316不銹鋼中的各元素的含量均符合GB/T20878-2007《不銹鋼和耐熱鋼牌號及化學成分》中牌號為S31603不銹鋼化學成分指標要求。

    3硬度

    采用HXD-1000TM/LCD型數字式顯微硬度計(上海泰明)對手表用316不銹鋼試驗進行表面維氏硬度檢測。試樣表面平坦光滑,無氧化皮及外來污,試樣面積為20mm×30mm,試驗力度9.807N(HV1);試驗過程中,試樣表面與壓頭垂直,無沖擊和振動,加力過程5s,壓頭下降速度50μm/s,試驗力保持時間為10s。測試結果為,手表用316不銹鋼的表面維氏硬度范圍180HV~200HV。

    4耐腐蝕性能

    依次對手表用316不銹鋼表殼試樣進行24h人工腐蝕試驗和24h中性鹽霧腐蝕試驗,步驟如下:

    4.1人工汗腐蝕試驗

    (1)檢測條件:HK-058型精密高溫烘箱(LXN-E-053);人工汗溶液(新配制);燒杯等玻璃儀器及塑料薄膜。(2)試驗步驟:a.容器(燒杯)內盛入深度大約為10mm的人工汗液,試樣懸掛在距液面和器壁至少30mm的玻璃鉤上。b.將裝有人工汗液及試樣的容器(燒杯)放入40±2℃HK-D58型精密高溫烘箱(東莞華凱)中恒溫24h后,取出試樣,并觀察試樣表面的腐蝕情況。(3)評定標準:用清水沖洗后,試樣有效表面的總體顏色未發生變化,且試樣表面無鹽析和銹蝕。(4)試樣后處理:試驗結束后取出試樣,用溫度不高于40℃的自來水以除去試樣表面殘留的人工汗溶液,接著在距離試樣約300mm處吹干后,放入干凈的樣品試樣袋內封存。

    4.2中性鹽霧試驗

    (1)檢測條件:XB60型鹽霧試驗機(LXN-E-033);NaCl50±10g/L,pH值為6.5~7.2(中性鹽霧試驗NaCl溶液的配制參考LXN-SYS-111《中性鹽霧試驗氯化鈉溶液配制》作業指導書)。(2)試驗步驟:a.將試樣(表殼體及其附件)用細的塑料線懸掛于XB60型鹽霧試驗機(LXN-E-033)內,距懸掛桿約30mm。b.調節XB60型鹽霧試驗機(LXN-E-033)試驗溫度為35±2℃,噴霧量:1~2mL/h,設定試驗時間24h,試驗24h后,取出試樣,并觀察試樣表面的腐蝕情況。(3)判定標準:用清水沖洗后,試樣有效表面的總體顏色未發生變化,且試樣表面無鹽析和銹蝕。(4)試樣后處理:試驗結束后取出試樣,用溫度不高于40℃的自來水以除去試樣表面殘留的鹽霧溶液,接著在距離試樣約300mm處用吹干后,放入干凈的樣品試樣袋內封存。手表用316不銹鋼表殼試樣依次進行24h人工腐蝕試驗和24h中性鹽霧腐蝕試驗后,有效鍍層表面的總體顏色未發生變化,且試樣表面無鹽析和銹蝕。結果表明,手表用316不銹鋼耐人工汗及中性鹽霧腐蝕性能良好。

    5鎳釋放量

    因手表為直接與人體皮膚接觸的裝飾物品,因此手表用316不銹鋼的鎳釋放量必須符合歐洲EN1811:2011+Al:2015標準要求,以防顧客在佩戴316不銹鋼手表時發生過敏。將手表用316不銹鋼表殼試樣放入新配制的人工汗溶液中浸泡168h后,將浸泡溶液定容至確定體積,采用電感耦合等離子體發射光譜儀(InductivelyCoupledPlas-maOpticalEmission,英文簡稱ICP-OES)進行檢測鎳釋放量的測定。測試結果如表2所示,手表用316不銹鋼鎳釋放量小于0.05μg/cm2/week遠低于歐洲EN1811:2011+Al:2015標準最嚴標準值(0.2μg/cm2/week)。結果表明,手表用316不銹鋼鎳釋放量符合歐洲EN1811:2011+Al:2015標準。

    6結束語

    手表用316不銹鋼的(1)元素組成為鐵(Fe)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、錳(Mn)、硅(Si)、磷(P)、碳(C)和硫(S),其含量均符合GB/T20878-2007《不銹鋼和耐熱鋼牌號及化學成分》中牌號為S31603不銹鋼化學成分指標要求;(2)表面維氏硬度范圍為180HV~200HV;(3)耐人工汗及中性鹽霧腐蝕性能良好;(4)鎳釋放量符合歐洲EN1811:2011+Al:2015標準。