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材料特性
不銹鋼的種類
常用的不鏽鋼可分為下列兩大類
| 依加工材料區分 | 材料 | 特性 |
|---|---|---|
| 加鉻不鏽鋼(俗稱400系列) | 鋼、鉻 | 具有極佳的耐蝕性與高韌性 ，適用於製造高壓高溫用的結構材料， 諸如廚具 、瓦斯噴嘴及渦輪葉片等。 |
| 加鉻與鎳之不鏽鋼(俗稱300系列) | 鋼、鉻、鎳 | 具有延展性 ，易於焊接與加工，故大量用於建築裝潢、化工產業、車輛零件及醫療器材等。 |
不銹鋼304、316的元素成份如下
| 規格 | 材質 | C(碳) | Si(矽) | Mn(錳) | P(磷) | S(硫) | Ni(鎳) | Cr(鉻) | Mo(鉬) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| JIS G3459 | SUS 304TP | ≦0.08 | ≦1.00 | ≦2.00 | ≦0.045 | ≦0.03 | 8~11 | 18~20 | |
| SUS 304LTP | ≦0.03 | ≦1.00 | ≦2.00 | ≦0.045 | ≦0.03 | 9~13 | 18~20 | ||
| SUS 316TP | ≦0.08 | ≦1.00 | ≦2.00 | ≦0.045 | ≦0.03 | 10~14 | 16~18 | 2~3 | |
| SUS 316LTP | ≦0.03 | ≦1.00 | ≦2.00 | ≦0.045 | ≦0.03 | 12~16 | 16~18 | 2~3 | |
| ASTM A312 | TP 304 | ≦0.08 | ≦1.00 | ≦2.00 | ≦0.045 | ≦0.03 | 8~11 | 18~20 | |
| TP 304L | ≦0.035 | ≦1.00 | ≦2.00 | ≦0.045 | ≦0.03 | 8~13 | 18~20 | ||
| TP 316 | ≦0.08 | ≦1.00 | ≦2.00 | ≦0.045 | ≦0.03 | 10~14 | 16~18 | 2~3 | |
| TP 316L | ≦0.035 | ≦1.00 | ≦2.00 | ≦0.045 | ≦0.03 | 10~14 | 16~18 | 2~3 |
各元素對不銹鋼的影響
| 元素 | 特性 |
|---|---|
| C(碳) | 提高硬度與耐磨性 |
| Si(矽) | 防止氧與鋼鐵接觸 ，可 增強耐酸化性，耐蝕性，增強低合金鋼的強度 。 |
| Mn(錳) | 它降低鋼的臨界淬火速度 ，防止S引起的脆性。 耐磨耗 。 |
| P(磷) | 增強鋼的強度和耐蝕性 。提高鑄鐵， 鑄鋼的流動性 。 |
| S(硫) | 提高了不鏽鋼的切削性能，但也會降低不鏽鋼的韌性 。 |
| Ni(鎳) | 鎳是優良的耐腐蝕材料 ，但必須 與鉻配合後才能發揮出來。 |
| Cr(鉻) | 只要是不鏽鋼 ，就一定有鉻，它 使鐵與氧氣隔離 ， 不至生鏽 。 |
| Mo(鉬) | 可以提高某些不鏽鋼的耐腐蝕性能 |
不銹鋼的物理性質
| 不鏽鋼種類 | 鋼種 | 物理性質 | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| JIS (日本工業標準) | AISI (美國鋼鐵協會) | 密度 g/cm | 電阻率 μΩ•cm | 磁性 | 比熱 cal/g℃ | 平均線膨脹係數 10-6/ ℃ | 熱傳導率 10-2 cal/cm/sec | 彈性係數 kN/mm2 | ||||||
| 0-100 | 0-316 | 0-538 | 0-649 | 0-816 | 100 | 500 | ||||||||
| 碳鋼 | 7.86 | 15 | 有 | 0.12 | 11 | 11.5 | 11.2 | 210 | ||||||
| 麻田塞鐵系 | SUS410 | 410 | 7.75 | 57 | 有 | 0.11 | 9.9 | 10.1 | 11.5 | 11.7 | 5.95 | 6.86 | 204 | |
| SUS403 | 403 | 7.75 | 57 | 有 | 0.11 | 9.9 | 10.1 | 11.5 | 11.7 | 5.95 | 6.86 | 204 | ||
| SUS420J2 | 420 | 7.75 | 55 | 有 | 0.11 | 5.95 | 204 | |||||||
| SUS431 | 431 | 7.75 | 72 | 有 | 0.11 | 11 | 12.1 | 4.84 | 204 | |||||
| 肥粒鐵系 | SUS405 | 405 | 7.75 | 60 | 有 | 0.11 | 6.15 | 204 | ||||||
| SUS430 | 430 | 7.7 | 60 | 有 | 0.11 | 10 | 11 | 11.3 | 11.9 | 12.4 | 6.24 | 6.28 | 204 | |
| 沃斯田鐵系 | SUS301 | 301 | 7.93 | 72 | 無 | 0.12 | 16 | 17.1 | 18.2 | 18.7 | 3.89 | 5.43 | 197 | |
| SUS302 | 302 | 7.93 | 72 | 無 | 0.12 | 17.3 | 17.8 | 18.4 | 18.7 | 3.89 | 5.43 | 197 | ||
| SUS304 | 304 | 7.93 | 73 | 無 | 0.12 | 17.3 | 17.8 | 18.4 | 18.7 | 3.89 | 5.43 | 197 | ||
| SUS321 | 321 | 7.93 | 74 | 無 | 0.12 | 16 | 17.1 | 18.5 | 19.3 | 20.2 | 3.81 | 5.29 | 197 | |
| SUS347 | 347 | 7.98 | 78 | 無 | 0.12 | 16 | 17.1 | 18.5 | 19.1 | 20 | 3.81 | 5.29 | 197 | |
| SUS316 | 316 | 7.98 | 74 | 無 | 0.12 | 16 | 16.2 | 17.5 | 18.5 | 20 | 3.89 | 5.43 | 197 | |
| SUS300S | 309S | 7.98 | 78 | 無 | 0.12 | 14.9 | 16.7 | 17.3 | 18 | 3.39 | 4.45 | 204 | ||
| SUS310S | 310S | 7.98 | 76 | 無 | 0.12 | 11.1 | 16.2 | 16.9 | 17.5 | 3.39 | 4.46 | 204 | ||
不銹鋼伸縮量的計算
伸縮量=不銹鋼管長度×溫度變化量×每度線膨脹係數(詳上表)。舉一支6米長的SUS304不銹鋼管為例，當溫度由25℃升溫到75℃時，不銹鋼管長度的變化量=6000mm×[(75-25)℃×17.3]×10-6=5.19mm。
一般自來水管可分為
由於耐蝕、無毒等特點，為發展最迅速的化學工業。然而PVC(聚氯乙烯)會產生氯化現象，致飲水品質不佳；且使用於熱水管路時，因無法承受高溫及壓力，易老化而漏水。
易生鐵鏽、腐蝕，水質差。國際上已陸續禁止使用。
易氧化，生銅綠，水質差。在純水的情況下多使用鍍錫的無縫銅管。
為最佳的配水用管，先進國家已大量採用，然而不鏽鋼管的膨脹係數極大，若採用車牙方式裝配，因為金屬牙紋會被兩端接頭夾死，有很高的失敗率致接頭破裂或漏水，故先進國家如：日本，即規定應以伸縮接頭接裝不鏽鋼管，且其不鏽鋼管為輕便管(俗稱壓接管)，非車牙管。原因為輕便管有下列優點：延展性佳、質量輕、成本低、壽命長。
一般配管用304不銹鋼管(壓接管)規範管徑及厚度『JIS G3448、CNS 13392』
| 規格 | 管外徑(mm) | 厚度(mm) | 內徑(mm) | 重量(kg/m) | |
| Su | 俗稱 | ||||
| 13 | 1/2″ | 15.88 | 0.8 | 14.28 | 0.301 |
| 20 | 3/4″ | 22.22 | 1.0 | 20.22 | 0.529 |
| 25 | 1″ | 28.58 | 1.0 | 26.58 | 0.687 |
| 30 | 1-1/4″ | 34.00 | 1.2 | 31.60 | 0.980 |
| 40 | 1-1/2″ | 42.70 | 1.2 | 40.3 | 1.240 |
| 50 | 2″ | 48.60 | 1.2 | 46.2 | 1.420 |
| 60 | 2-1/2″ | 60.50 | 1.5 | 57.5 | 2.200 |
一般配管用碳鋼管規範管徑及厚度『JIS G3452、CNS 6445』
| 規格 | 管外徑(mm) | 厚度(mm) | 內徑(mm) | 重量-平頭(kg/m) | |
| 公制 | 英制 | ||||
| 15 | 1/2″ | 21.7 | 2.1 | 16.1 | 1.31 |
| 20 | 3/4″ | 27.2 | 2.1 | 21.6 | 1.68 |
| 25 | 1″ | 34.0 | 2.8 | 27.6 | 2.43 |
| 32 | 1-1/4″ | 42.7 | 3.5 | 35.7 | 3.38 |
| 40 | 1-1/2″ | 48.6 | 3.5 | 41.6 | 3.89 |
| 50 | 2″ | 60.5 | 3.8 | 52.9 | 5.31 |
| 65 | 2-1/2″ | 76.3 | 4.2 | 67.9 | 7.47 |
不鏽鋼管與其他配管件相接之結果
由於金屬電位差會導致金屬化學腐蝕，故不鏽鋼管不宜與鍍鋅接頭接合。鋅是一種電解金屬，與不同金屬的電化差極大，若與異種金屬接合，化學電蝕會非常嚴重，部分配管技工不明此理，將鍍鋅接頭與不鏽鋼管接合在一起，如此時間一久，接頭必定破裂漏水。
| 管件材質 | 可否雜接 | 原因 |
| 銅 | 尚可 | 兩者電位相似，且多有鍍錫處理，不會產生電蝕。 |
| PVC | 可 | PVC本體無電位。 |
| 鍍鋅 | 千萬不可 | 兩者電位差過大，易引起化學腐蝕。 |
不銹鋼管施工注意事項
304不鏽鋼含有18%至20%之鉻(Cr, google chrome就曾被稱作「鉻瀏覽器」)，可以提升鋼的強度又具極佳的耐熱性和延展性，形成全體保護膜，若使用正確，不會有生鏽腐蝕之虞。但是若將不鏽鋼管雜接、雜放，會大幅減短它的壽命，因此使用不鏽鋼管，應注意以下幾點：
1.原則上鋼管必須放置於屋內，若置於室外時，須蓋上帆布之類。2.禁止和異種金屬雜接，特別是一般鐵、生鐵，更尤其是鍍鋅鐵。3.管壁保持清潔，盡量避免潮濕、油垢及污垢。要清理鋼管髒污時，請使用清水。4.生銹時，請用去污劑等擦拭。5.不銹鋼管雖有強韌度(為銅管之三倍，鍍鋅管之二倍)，但因為管體薄，故勿放置重物在它上面。6.搬運時要小心輕放，避免重摔，破壞正圓度，放置時盡量不使用鐵架支持。7.避免火氣、電焊等熱感應力，會侵害其材質。
各類塑膠管材料的優缺點
| 材質 | 優點 | 缺點 |
|---|---|---|
| PVC | 價廉、應用範圍廣大、良好的耐磨性、不自然、易施工。 | 易受溶劑腐蝕，使用溫度範圍狹窄、比重太大、易老化、耐候性差。 |
| PE | 價廉、吸水率低、耐化學藥品、韌性良好。 | 膨脹係數大、耐候性差、機械強度不足。 |
| PP | 表面光滑、絕緣性佳、耐磨性好、耐化學藥品、機械性佳。 | 易受紫外線破壞強度、耐磨性差。 |
| ABS | 機械性佳、耐候性佳、抗老化性強、重量輕、耐磨性佳、表面光滑、抗化學葯品、施工易、管內沒有二次污染且無毒性。 | 抗溶劑性差、抗有機物性差。應避免長期暴露於芳香族溶劑、酮類，和酯類溶劑。 |
| PVDF | 機械性差、耐候性佳、不自燃、耐磨性佳、抗溶劑性佳。 | 價格昂貴。 |
橡膠材質的分類與特性
-
NBR (丁腈膠)標準使用溫度介於 -35℃至 100 ℃ 絕佳的耐磨耗力，耐非極性油與耐溶劑、耐水與滲透作用（較高的丙烯腈含量較佳）。NBR 也可在低溫下用於稀釋酸、鹼與鹽溶劑。 NBR並不適用極性溶劑。
- VITON (氟橡膠)(FPM)
在靜態時的標準使用溫度最好限於約 -26℃至 232℃之間，應用在動態時，最適合的溫度是介於 -15℃ 至 200℃ 價格偏高，具備絕佳的耐高溫、耐油、耐溶劑、耐燃、耐化學物與耐氣候的性質，可使用於大部分的油及溶劑。
- SI(矽膠) (VMQ)
標準使用溫度介於 -50℃至 220℃。可以長時間接觸電熱、烘烤、蒸煮也不會產生裂解，不易起化學反應、無毒、安定，有很好的抗氧化能力和透氧性，廣泛被使用在食品與醫療材料上。不過矽膠也有一些缺點，如低拉伸強度，較差的耐撕裂、耐磨耗性且不耐燃料油。
- EPDM (乙丙膠)
標準使用溫度可設計為介於 -55℃ 至 125℃或高達 150℃ 具備優良的耐臭氧、耐陽光與耐氣候的性質，在低溫時彈性佳，耐化學的性質也好(例如許多稀釋酸、鹼與極性溶劑)，對極性溶劑(醇，酮)，鹽酸等無機藥品很安定，此外對電的絕緣屬性亦佳。
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