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      首頁 - 技術知識 - 不銹鋼材質
      不銹鋼材質

          通俗地說,不銹鋼就是不容易生銹的鋼,實際上一部分不銹鋼,既有不銹性,又有耐酸性(耐蝕性)。不銹鋼的不銹性和耐蝕性是由于其表面上富鉻氧化膜(鈍化膜)的形成。這種不銹性和耐蝕性是相對的。試驗表明,鋼在大氣、水等弱介質中和硝酸等氧化性介質中,其耐蝕性隨鋼中鉻含水量的增加而提高,當鉻含量達到一定的百分比時,鋼的耐蝕性發生突變,即從易生銹到不易生銹,從不耐蝕到耐腐蝕。不銹鋼的分類方法很多。按室溫下的組織結構分類,有馬氏體型、奧氏體型、鐵素體和雙相不銹鋼;按主要化學成分分類,基本上可分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大系統;按用途分則有耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐海水不銹鋼等等,按耐蝕類型分可分為耐點蝕不銹鋼、耐應力腐蝕不銹鋼、耐晶間腐蝕不銹鋼等;按功能特點分類又可分為無磁不銹鋼、易切削不銹鋼、低溫不銹鋼、高強度不銹鋼等等。由于不銹鋼材具有優異的耐蝕性、成型性、相容性以及在很寬溫度范圍內的強韌性等系列特點,所以在重工業、輕工業、生活用品行業以及建筑裝飾等行業中獲取得廣泛的應用。 

        奧氏體不銹鋼 

        在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼。鋼中含Cr18%Ni 8%~10%C0.1%時,具有穩定的奧氏體組織。奧氏體鉻鎳不銹鋼包括著名的18Cr-8Ni鋼和在此基礎上增加CrNi含量并加入MoCuSiNbTi等元素發展起來的高Cr-Ni系列鋼。奧氏體不銹鋼無磁性而且具有高韌性和塑性,但強度較低,不可能通過相變使之強化,僅能通過冷加工進行強化。如加入SCaSeTe等元素,則具有良好的易切削性。此類鋼除耐氧化性酸介質腐蝕外,如果含有MoCu等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蝕。此類鋼中的含碳量若低于0.03%或含TiNi,就可顯著提高其耐晶間腐蝕性能。高硅的奧氏體不銹鋼濃硝酸肯有良好的耐蝕性。由于奧氏體不銹鋼具有全面的和良好的綜合性能,在各行各業中獲得了廣泛的應用。 

        鐵素體不銹鋼 

        在使用狀態下以鐵素體組織為主的不銹鋼。含鉻量在11%~30%,具有體心立方晶體結構。這類鋼一般不含鎳,有時還含有少量的MoTiNb等到元素,這類鋼具導熱系數大,膨脹系數小、抗氧化性好、抗應力腐蝕優良等特點,多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。這類鋼存在塑性差、焊后塑性和耐蝕性明顯降低等缺點,因而限制了它的應用。爐外精煉技術(AODVOD)的應用可使碳、氮等間隙元素大大降低,因此使這類鋼獲得廣泛應用。 

        奧氏體--鐵素體雙相不銹鋼 

        是奧氏體和鐵素體組織各約占一半的不銹鋼。在含C較低的情況下,Cr含量在18%~28%Ni含量在3%~10%。有些鋼還含有MoCuSiNbTiN等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點,與鐵素體相比,塑性、韌性更高,無室溫脆性,耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高,同時還保持有鐵素體不銹鋼的475脆性以及導熱系數高,具有超塑性等特點。與奧氏體不銹鋼相比,強度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優良的耐孔蝕性能,也是一種節鎳不銹鋼。

        馬氏體不銹鋼 

        通過熱處理可以調整其力學性能的不銹鋼,通俗地說,是一類可硬化的不銹鋼。典型牌號為Cr13型,如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度較高,不同回火溫度具有不同強韌性組合,主要用于蒸汽輪機葉片、餐具、外科手術器械。根據化學成分的差異,馬氏體不銹鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼兩類。根據組織和強化機理的不同,還可分為馬氏體不銹鋼、馬氏體和半奧氏體(或半馬氏體)沉淀硬化不銹鋼以及馬氏體時效不銹鋼等。

        代表鋼號、化學成分、室溫力學性能:

        馬氏體不銹鋼的代表鋼號為1Cr132Cr133Cr134Cr13等,鐵素體不銹鋼的代表鋼號為1Cr171Cr17Ti、 1Cr25等,奧氏體不銹鋼的代表鋼號為1Cr18Ni9Ti0Cr18Ni9(304)00Cr18Ni9Ti(304L)、 0Cr17Ni12Mo2(316)00Cr17Ni14Mo2(316L)0Cr18Ni11Ti(321)0Cr18Ni11Nb(347) 等,雙相不銹鋼的代表鋼號為00Cr26Ni7Mo2Ti等。

        為了清楚,將它們列表來說明見表1、表2、表3

        表1國內不銹鋼標準鋼號對照表 

      中國

      日本

      美國

      英國

      德國

      法國

      前蘇聯

      GB1220-92

        GB3280-92

      JIS

      AISI

        UNS

      BS970

        BS1449

      DIN17440

        DIN17224

      NFA35-575

        NFA35-576

      ГОСТ

        5632

       

       

       

       

       

       

       

      0Cr13

      SUS410S

      S410

       

       

       

       

      1Cr13

      SUS410

      410

      410S21

      X7Cr13

      Z6C13

      08X13

      2Cr13

      SUS420J1

      420J1

      420S29

      X20Cr13

      Z20C13

      20x13

      1Cr17

      SUS430

      430

       

       

       

       

      7Cr17

      SUS440A

      440A

       

       

       

       

      9Cr18

      SUS440C

      440C

       

      X105CrMo17

      Z100CD17

      95X18

      0Cr18Ni9

      SUS304

      304

      304S15

      X5CrNi189

      Z6CN18.09

      08X18H10

      00Cr18Ni9

      SUS304L

      304L

      304S12

      X2CrNi189

      Z2CN18.09

      03X18H11

      0Cr17Ni12Mo2

      SUS316

      316

      316S16

      X5CrNiMo1812

      Z6CND17.12

       

      00Cr17Ni14Mo2

      SUS316L

      316L

      316S12

      X2CrNiMo1812

      Z2CND17.12

      03X17H14M2

      0Cr18Ni11Ti

      SUS321

      321

       

      X10CrNiTi189

      Z6CNT18.10

      08X18H10T

      0Cr18Ni11Nb

      SUS347

      347

      347S17

      X10CrNiNb189

      Z6CNNb18.10

      08X18H12F

       

        表2馬氏體、鐵素體、奧氏體、雙相不銹鋼的化學成分 

      鋼號

      C

      Si

      Mn

      Cr

      Ni

      Mo

      Ti

      Nb

      S

      P

      2Cr18Ni9

      0.12-0.22

      ≤1.0

      ≤2.0

      17-19

      8-11

       

       

       

      ≤0.03

      ≤0.035

      1Cr18Ni9(304)

      ≤0.015

      ≤1.0

      ≤2.0

      17-19

      8-10

       

       

       

      ≤0.03

      ≤0.035

      0Cr18Ni9(304L)

      ≤0.08

      ≤1.0

      ≤2.0

      17-19

      8-11

       

       

       

      ≤0.03

      ≤0.035

      1Cr18Ni9Ti

      ≤0.12

      ≤1.0

      ≤2.0

      17-19

      8-11

       

      C0.020.8

       

      ≤0.03

      ≤0.035

      0Cr18Ni9Ti(321)

      ≤0.08

      ≤1.0

      ≤2.0

      17-19

      8-11

       

      5×C%0.7

       

      ≤0.03

      ≤0.035

      0Cr18Ni11Nb(347)

      ≤0.08

      ≤1.0

      ≤2.0

      17-19

      9-12

       

       

      ≤10×C%

      ≤0.03

      ≤0.035

      0Cr17Ni12Mo2(316)

      ≤0.08

      ≤1.0

      ≤2.0

      16-19

      11-15

      1.8-2.5

      5×C%0.7

       

      ≤0.03

      ≤0.035

      00Cr26NiMo2Ti(雙相)

      ≤0.03

      0.4-0.8

      ≤1.5

      25-27

      6.5-7.5

      1.5-2.5

      0.3-0.5

       

      ≤0.03

      ≤0.035

      1Cr13(410)

      ≤0.15

      ≤1.0

      ≤1.0

      11.5-13.5

       

       

       

       

      ≤0.03

      ≤0.035

      2Cr13(420)

      0.16-0.25

      ≤1.0

      ≤1.0

      12-14

       

       

       

       

      ≤0.03

      ≤0.035

      3Cr13

      0.26-0.35

      ≤1.0

      ≤1.0

      12-14

       

       

       

       

       

      ≤0.03

      4Cr13

      0.36-0.45

      ≤1.0

      ≤1.0

      12-14

       

       

       

       

       

      ≤0.03

      1Cr17(430)

      ≤0.12

      ≤0.8

      ≤0.8

      16-18

       

       

       

       

       

      ≤0.03

      1Cr17Ti

      ≤0.12

      ≤0.8

      ≤0.8

      16-18

       

       

      5×C%0.8

       

       

      ≤0.03

      0Cr17Ti

      ≤0.08

      ≤0.8

      ≤0.8

      16-18

       

       

      5×C%0.8

       

       

      ≤0.03

      1Cr25Ti

      ≤0.12

      ≤1.0

      ≤0.8

      20-27

       

       

      5×C%0.8

       

       

      ≤0.03

       

        表3馬氏體、鐵素體、奧氏體和雙相不銹鋼的室溫力學性能 

      鋼號

      熱處理制度

      σbMpa

      σsMpa

      δ%

      ψ%

      2Cr18Ni9

      1100-1150C水冷

      568

      216

      40

      55

      1Cr18Ni9

      1100-1150C水冷

      539

      196

      45

      50

      1100C水冷

      540-706

      201-382

      48.8-69

      59.5-81

       

      0Cr18Ni9(304)

      1080-1130C水冷

      490

      196

      45

      60

      1Cr18Ni9Ti

      920-1150C水冷

      540

      205

      40

      45

      1100C水冷

      541-790

      196-510

      40-81

      55-79.5

       

      0Cr18Ni9Ti(321)

      950-1050C水冷

      541

      196

      40

      55

      1100C水冷

      554-653

      245-328

      46-62

      57.2-78.3

       

      00Cr18Ni10

      1050-1100C水冷

      480

      177

      40

      60

      1100C水冷

      510-745

      196-490

      45-68.5

      68-81.5

       

      0Cr18Ni11Nb

      900-1100C水冷

      520

      205

      40

      50

      1100C水冷

      539-632

      235-304

      40-57

      63.5-75.5

       

      1Cr18Ni12Mo2Ti

      1000-1100C水冷

      530

      205

      40

      55

      00Cr18Ni17Mo2Ti

      1000-1100C水冷

      539-767

      216-414

      41.2-67

      55-77.5

      00Cr17Ni4Mo2Ti

      1010-1150C水冷

      480

      177

      40

      60

      1050C水冷

      260

      578

      54

      60

       

      0Cr17Ni14Mo2(316L)

      1010-1050C水冷

      480

      177

      40

      60

      1050C水冷

      265

      578

      54

      76

       

      1100C水冷

      230-225

      505-554

      56-63.5

      76-81

       

      00Cr26Ni7Mo2Ti

      1080C水冷

      674

      544

      29.6

      66.8

      1Cr13(410)

      1000-1050C淬火(油、水冷)700-790C回火(油、水、空冷)

      588

      412

      20

      60

      2Cr13(420)

      1000-1050C淬火(油、水冷)660-770C回火(油、水、空冷)

      647

      441

      16

      55

      1Cr17(430)

      750-800C空冷

      450

      205

      22

      50

      750-800C空冷

      412-632

      245-485

      20-57

      50-80.5

       

       

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