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316 不锈钢卷制弹性圆柱销 白皮书 316 不锈钢与 302/304 不锈钢的深入比较以及 316 不 锈钢的常见用途。 作者：产品工程师 Christopher G. Jeznach 美国 SPIROL 国际公司 卷制弹性圆柱销的多功能性使其往往成为能达到插销应用中各种特定工程和经济目 标的最理想紧固件。它们具有各种不同的尺寸、载荷型号、表面处理方式和材质。 在各种用于制作卷制弹性圆柱销的材料中，不锈钢因高耐腐蚀性而往往得到广泛使 用。最常用的卷制弹性圆柱销制作材料是 302/304 不锈钢和 420 不锈钢，但也有 部分选用 316 不锈钢，因为该型号的不锈钢具有优越的耐腐蚀性。本文将深入地 对 316 和 302/304 不锈钢进行对比，并讨论 316 不锈钢在不同应用和环境中的优势。 化学成分 从技术上看，302 和 304 不锈钢是两种不同的材料，但是 二者在化学成分和属性方面均存在很大程度的一致。正因 如此，钢铁厂可以炼出兼具 302 和 304 规格的材料。所 以，制造商将 302/304 不锈钢制作的弹性圆柱销称为奥氏 体弹性圆柱销，本文也将沿用这种命名惯例。 表 1 对用于制作卷制弹性圆柱销的几种奥氏体不锈钢的化 学成分进行了比较。奥氏体是指金属结构方面的特性，此 类不锈钢不可进行热处理、在完全退火状态不具有磁性且 可进行硬化处理。 在深入研究 316 不锈钢之前，我们最好先简单了解 302 和 304 不锈钢的合铸过程，以及二者实现耐腐蚀性的 原因。 表 1 ：SPIROL 卷制弹性圆柱销所用不同奥氏体不锈钢种的化学成分 (%) 302 不锈钢 304 不锈钢 316 不锈钢 化学成分(%) 碳(C) 0.15 0.08 0.08 钼 (Mo) -- -- 2 – 3 铬(Cr) 17 – 19 18 – 20 16 – 18 镍(Ni) 8 – 10 8 – 10.5 10 – 14 *单个值代表最大值 与 420 不锈钢相比，表 1 列出的各个 300 系列不锈钢中合 电偶腐蚀 铸的镍更多，铬的含量也更高。（420 不锈钢含有 0.5% 的 镍和 12-14% 的铬。）这使得 300 系列不锈钢具有更高 的耐腐蚀性，即耐点蚀和耐应力腐蚀开裂的能力更强。此 当两个异种金属接触并在二者所处环境中彼此产生电化学 外，与其他类型的不锈钢相比，300 系列不锈钢的碳含量 反应时，则会出现电偶腐蚀。因此，考虑电偶序 （参见 更低，有助于它们通过减少在晶界析出的碳化物提高耐腐 表 2）从而确保金属材料暴露于对偶材料时不会出现腐蚀 蚀性，并最终提高耐晶间腐蚀（敏化作用）的能力。 是很重要的。例如，当两种合金在海水中接触时，电偶序 中电位较低的合金则会出现腐蚀。电偶序表中的两种金属 316 不锈钢和 302/304 不锈钢主要的成分区别在于 316 不 相隔越远，则当二者浸没在同一电解质中时出现腐蚀的可 锈钢合铸了 2-3% 的钼，这种方法增强了钝化膜的耐久 能性越大。 性，从而提高了不锈钢的耐点蚀能力。钝化膜（通常为氧 化物）是金属表面一层“透明的、无形的”膜，可提高腐 蚀保护作用。添加的钼还可以提高晶体晶格机构的张力， 使分子越来越密集，从而提高铁原子析出并到达金属表 面所需的能量。钼和铬在微观结构上有相似的作用，因 此 316 不锈钢并不像 302/3