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不銹鋼材質(zhì)

時(shí)間：2009/3/11 來(lái)源：浙江揚(yáng)子江泵業(yè)有限公司

通俗地說(shuō)，不銹鋼就是不容易生銹的鋼，實(shí)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(duì)的。試驗(yàn)表明，鋼在大氣、水等弱介質(zhì)中和硝酸等氧化性介質(zhì)中，其耐蝕性隨鋼中鉻含水量的增加而提高，當(dāng)鉻含量達(dá)到一定的百分比時(shí)，鋼的耐蝕性發(fā)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(jié)構(gòu)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(xué)成分分類，基本上可分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大系統(tǒng)；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(diǎn)蝕不銹鋼、耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼、耐晶間腐蝕不銹鋼等；按功能特點(diǎn)分類又可分為無(wú)磁不銹鋼、易切削不銹鋼、低溫不銹鋼、高強(qiáng)度不銹鋼等等。由于不銹鋼材具有優(yōu)異的耐蝕性、成型性、相容性以及在很寬溫度范圍內(nèi)的強(qiáng)韌性等系列特點(diǎn)，所以在重工業(yè)、輕工業(yè)、生活用品行業(yè)以及建筑裝飾等行業(yè)中獲取得廣泛的應(yīng)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Cr約18%、Ni 8%~10%、C約0.1%時(shí)，具有穩(wěn)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(chǔ)上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素發(fā)展起來(lái)的高Cr-Ni系列鋼。奧氏體不銹鋼無(wú)磁性而且具有高韌性和塑性，但強(qiáng)度較低，不可能通過(guò)相變使之強(qiáng)化，僅能通過(guò)冷加工進(jìn)行強(qiáng)化。如加入S，Ca，Se，Te等元素，則具有良好的易切削性。此類鋼除耐氧化性酸介質(zhì)腐蝕外，如果含有Mo、Cu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Ti、Ni，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(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。
鐵素體不銹鋼
　　在使用狀態(tài)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(jié)構(gòu)。這類鋼一般不含鎳，有時(shí)還含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素，這類鋼具導(dǎo)熱系數(shù)大，膨脹系數(shù)小、抗氧化性好、抗應(yīng)力腐蝕優(yōu)良等特點(diǎn)，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(diǎn)，因而限制了它的應(yīng)用。爐外精煉技術(shù)（AOD或VOD）的應(yīng)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(yīng)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Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點(diǎn)，與鐵素體相比，塑性、韌性更高，無(wú)室溫脆性，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時(shí)還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導(dǎo)熱系數(shù)高，具有超塑性等特點(diǎn)。與奧氏體不銹鋼相比，強(qiáng)度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐孔蝕性能，也是一種節(jié)鎳不銹鋼。

馬氏體不銹鋼
　　通過(guò)熱處理可以調(diào)整其力學(xué)性能的不銹鋼，通俗地說(shuō)，是一類可硬化的不銹鋼。典型牌號(hào)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(qiáng)韌性組合，主要用于蒸汽輪機(jī)葉片、餐具、外科手術(shù)器械。根據(jù)化學(xué)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(jù)組織和強(qiáng)化機(jī)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(shí)效不銹鋼等。

代表鋼號(hào)、化學(xué)成分、室溫力學(xué)性能：

馬氏體不銹鋼的代表鋼號(hào)為1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等，鐵素體不銹鋼的代表鋼號(hào)為1Cr17、1Cr17Ti、 1Cr25等，奧氏體不銹鋼的代表鋼號(hào)為1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9(304)、00Cr18Ni9Ti(304L)、 0Cr17Ni12Mo2(316)、00Cr17Ni14Mo2(316L)、0Cr18Ni11Ti(321)、0Cr18Ni11Nb(347) 等，雙相不銹鋼的代表鋼號(hào)為00Cr26Ni7Mo2Ti等。

為了清楚，將它們列表來(lái)說(shuō)明見(jiàn)表1、表2、表3。

表1國(guó)內(nèi)不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)對(duì)照表

中國(guó)	日本	美國(guó)	英國(guó)	德國(guó)	法國(guó)	前蘇聯(lián)
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(xué)成分

鋼號(hào)	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		5×（C－0.02～0.8）		≤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(xué)性能

鋼號(hào)	熱處理制度	σ_bMpa	σ_sMpa	δ（%）	ψ（%）
2Cr18Ni9	1100-1150^oC水冷	568	216	40	55
1Cr18Ni9	1100-1150^oC水冷	539	196	45	50
1Cr18Ni9	1100^oC水冷	540-706	201-382	48.8-69	59.5-81
0Cr18Ni9(304)	1080-1130^oC水冷	490	196	45	60
1Cr18Ni9Ti	920-1150^oC水冷	540	205	40	45
1Cr18Ni9Ti	1100^oC水冷	541-790	196-510	40-81	55-79.5
0Cr18Ni9Ti(321)	950-1050^oC水冷	541	196	40	55
0Cr18Ni9Ti(321)	1100^oC水冷	554-653	245-328	46-62	57.2-78.3
00Cr18Ni10	1050-1100^oC水冷	480	177	40	60
00Cr18Ni10	1100^oC水冷	510-745	196-490	45-68.5	68-81.5
0Cr18Ni11Nb	900-1100^oC水冷	520	205	40	50
0Cr18Ni11Nb	1100^oC水冷	539-632	235-304	40-57	63.5-75.5
1Cr18Ni12Mo2Ti	1000-1100^oC水冷	530	205	40	55
00Cr18Ni17Mo2Ti	1000-1100^oC水冷	539-767	216-414	41.2-67	55-77.5
00Cr17Ni4Mo2Ti	1010-1150^oC水冷	480	177	40	60
00Cr17Ni4Mo2Ti	1050^oC水冷	260	578	54	60
0Cr17Ni14Mo2(316L)	1010-1050^oC水冷	480	177	40	60
	1050^oC水冷	265	578	54	76
	1100^oC水冷	230-225	505-554	56-63.5	76-81
00Cr26Ni7Mo2Ti	1080^oC水冷	674	544	29.6	66.8
1Cr13(410)	1000-1050^oC淬火（油、水冷）700-790^oC回火（油、水、空冷）	588	412	20	60
2Cr13(420)	1000-1050^oC淬火（油、水冷）660-770^oC回火（油、水、空冷）	647	441	16	55
1Cr17(430)	750-800^oC空冷	450	205	22	50
1Cr17(430)	750-800^oC空冷	412-632	245-485	20-57	50-80.5