不銹鋼雕塑材料及其熱切割技術

雕塑是藝術形式的一種，是以物質材料和一 定手法創作的三維空間形象的視覺藝術。不銹鋼雕塑則是突出了雕塑的物質屬性，即以不銹鋼為主材進行制作的雕塑。不銹鋼雕塑常用材料是綜合性能好的奧氏體不銹鋼，它是高鉻不銹鋼中添加適當的鎳而形成的，以Cr18Ni9鐵基合金為基礎，在此基礎上隨著不同用途，發展成鉻鎳奧氏體不銹鋼系列。不銹鋼雕塑中常用的材料型號有201 、304、316等，對應的標準牌號為：

201不銹鋼國家標準牌號為12Cr17Mn6Ni5N

304不銹鋼國家標準牌號06Cr19Ni10

316不銹鋼國家標準牌號06Cr17Ni12Mo2

316L不銹鋼國家標準牌號022Cr17Ni12Mo2

不銹鋼雕塑制作過程中用到的輔材有焊條、焊絲、焊劑、氬氣、二氧化碳、氧氣、乙炔等耗材。

不銹鋼雕塑制作過程中用到的熱切割技術有氧燃氣火焰氣割技術、等離子弧切割技術、激光切割技術、水射流切割技術等。

氣割是利用氣體火焰的熱能將工件切割處預熱到一 定溫度后，噴出高速切割氧流，使金屬燃燒并放出熱量而實現熱切割的方法。 等離子弧切割是利用等離子弧的熱能實現金屬材料熔化的一種切割方法。激光切割是利用激光束的高能量對工件進行熱切割的方法。激光切割具有切割熱變形小、切割面質量好、切割速度快等優點。水射流切割技術是利用一 定高壓的純水或帶有切割磨料的漿液，經切割噴管射出具有高密度沖擊的液柱，直沖加工物體進行切割。水射流切割技術在嚴禁煙火的場所能安全可靠的使用，其切割的工件切口表面平滑，質量優異；可切割的板材厚度范圍廣，切割厚度可大于100mm；切割過程中不會產生大量的切割熱，變形量小。

補充關于不銹鋼的分類（按金相組織分類）及其特點

不銹鋼按金相組織分類可分為鐵素體（F）型不銹鋼、馬氏體（M）型不銹鋼、奧氏體（A）型不銹鋼、奧氏體-鐵素體（A-F）型雙相不銹鋼和沉淀硬化（PH）型不銹鋼.

（1）鐵素體型不銹鋼的內部顯微組織為鐵素體，其鉻的質量分數再在11.5%~32.0%之間。隨著鉻含量的提高，其耐蝕性增強，加入鉬后，可提高耐還原性酸腐蝕性能和抗應力腐蝕的能力。該類鋼用于制造硝酸化工設備的吸收塔、熱交換器、儲槽和運輸硝酸用的槽罐以及制造不承受強烈沖擊載荷的其他零部件和設備。

（2）馬氏體型不銹鋼的顯微組織為馬氏體，其鉻的質量分數在11.5%~18%，但碳含量分數最高可達0.6%。碳含量的增大提高了鋼的強度和硬度。這類鋼具有一 定的耐蝕性和熱強性，可作為溫度700℃以下長期工作的耐熱鋼使用，廣泛用來制造對韌性和沖擊韌度要求較高的零件，如汽輪機的葉片、內燃機排氣閥和醫療器械，但這類鋼的焊接性較差。

（3）奧氏體型不銹鋼，顯微組織為奧氏體，它是在高鉻不銹鋼中適當添加鎳而形成的，屬于耐蝕鋼，是應用廣泛的一類鋼。奧氏體型不銹鋼以18-8型不銹鋼為代表，它是有較好的力學性能，便于機械加工、沖擊和焊接。在氧化性環境中具有優良的耐蝕性和良好的耐熱性能，但對溶液中含有氯離子的介質特別銘感，易于發生應力腐蝕。

（4）奧氏體-鐵素體型不銹鋼，顯微組織是奧氏體+鐵素體。分鐵素體體積分數小于10%的不銹鋼和鐵素體體積分數在30%~60%之間兩種情況。前者是在奧氏體鋼基礎上發展的鋼種，與相同含碳量的奧氏體型不銹鋼相比，具有較小的晶間腐蝕傾向和較高的力學性能，且韌性比鐵素體型不銹鋼高。同時少量鐵素體的存在，有利于奧氏體型不銹鋼在施焊過程中，防止焊縫熱烈紋的形成。后者具有特殊抗點蝕、抗應力腐蝕性能，是典型的雙相不銹鋼。

（5）沉淀硬化型不銹鋼。其組織形態可為三類：沉淀硬化半奧氏體型、沉淀硬化馬氏體型、沉淀硬化奧氏型。