不锈钢材料常识.doc

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1、不锈钢材料常识1.什么是不锈钢?不锈钢是在普通碳钢的基础上,加入一组铬的质量分数( wCr )大于 12% 合金元素的钢材,它在空气作用下能保持金属光泽,也就是具有不生锈的特性。这是由于在这类钢中含有一定量的铬合金元素,能使钢材表面形成一层不溶解于某些介质的坚固的氧化薄膜(钝化膜),使金属与外界质隔离而不发生化学作用。在这类钢中,有些除含较多的铬( Cr )外,还匹配加入较多的其他合金元素,如镍( Ni ),使之在空气中、水中、蒸汽中、都具有很好的化学稳定性,而且在许多种酸、碱、盐的水溶液中也有足够的稳定性,甚至在高温或低温环境中,仍能保持其耐腐蚀的优点。 2.不锈钢分类方法有几种?按主要化学

2、组成分铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等;也可以以性能特点分成耐酸不锈钢和耐热不锈钢等;通常以金相组织进行分类。按金相组织分为:铁素体(F)型不锈钢、马氏体(M)型不锈钢、奥氏体 铁素体(AF)型双相不锈钢、奥氏体 马氏体(AM)型双相不锈钢和沉淀硬化(PH)型不锈钢。 (1) 铁素体型不锈钢 F 铁素体具有磁性,它的内部显微组织为铁素体,其铬的质量分数在 11.5%32.0% 范围内。但是碳的含量极低 0.2%,不可淬火。随着铬含量的提高,其耐酸性也提高,加入钼(Mo)后,则可提高耐酸腐蚀性和抗应力腐蚀的能力。 (2) 马氏体型不锈钢 M 其显微组织为马氏体,马氏体不锈钢同样也具有磁性,这

3、类钢中铬的质量分数为 11.5%-18.0% 但碳的质量分数最高达 0.6% 。碳含量增高,提高了钢的强度和硬度。在这类钢中加入的少量镍可以促使生成马氏体,同时又能提高其耐蚀性。这类钢具有一定的耐蚀性和较好的热稳定性以及热强性,可以作为温度低于 700 以下长期工作的耐热钢使用。它广泛用来制造对韧性和冲击韧度要求较高的零件,如汽轮机的叶片、内燃机排气阀和医疗器械。 (3) 奥氏体型不锈钢 F 其显微组织为奥氏体,它是在高铬不锈钢中(1726%)添加适当的镍(镍的质量分数为 8%-25%)而形成的,具有奥氏体型不锈钢不能利用热处理使晶粒细化,也不能经过淬火来提高其硬度。这类钢的冷加工硬化程度高,

4、通常没有磁性,经过冷作可在钢内析出少量铁素体或马氏体的组织,会出现少量磁性。奥氏体型的钢板的综合性能最好,既有足够的强度,又有极好的塑性同时硬度也不高,这也是它们被广泛采用的原因之一。奥氏体型不锈钢同绝大多数的其它金属材料相似,其抗拉强度、屈服强度和硬度,随着温度的降低而提高;塑性则随着温度降低而减小。其抗拉强度在温度 15800 范围内增大较快,温度进一步降低时则变化缓慢,而屈服强度有增长是较为均匀的。更重要的是:随着温度的降低,其冲击韧度减少缓慢,并不存在脆性转变温度。 (4)其他特殊材料的应用领域开发出特殊材料。例如:所说的奥氏体一铁素体型双钢,其显微组织为奥氏体加铁素体。它含有 18-

5、25% 的铬, 4-7% 的镍以及 4% 的钼。镍、镍 - 铜、镍 - 铬以及其他以镍 - 铬为基础的特殊不锈钢也属于此类。此类特殊材料具有特殊的特性,有固定的材料名称,如ronifer,Nikrofer,AIIoy,ferrotherm,HasteIIoy,IncoIoy,InconeI,MoneI 。这些材料也有属材料号及其化学成份。3.中国与世界各地区不锈钢钢号近似对照 No. 中 国 GB 中国台湾 GNS 日 本 JIS 韩 国 KS 印 度 IS 美 国 加 拿 大 CSA 墨 西 哥 DGN 澳 大 利 亚 AS ASTM UNS 奥氏体型不锈钢 11Cr17Mn6Ni5N 20

6、1 SUS201 STS201 10Cr17Mn6N4N 20 201 S20100 201 - 201-2 21Cr18Mn8Ni5N 202 SUS202 STS202 202 S20200 202 - - 31Cr17Ni7 301 SUS301 STS301 10Cr17Ni7 301 S30100 301 - 301 41Cr18Ni9 302 SUS302 STS302 302 S30200 302 302 302 5Y1Cr18Ni9 303 SUS303 STS303 303 S30300 303 303 303 6Y1Cr18Ni9Se 303Se SUS303Se STS3

7、03Se 303Se S30323 303Se 303Se - 70Cr19Ni9 (0Cr18Ni9) 304 SUS304 STS304 07Cr18Ni9 304 304II S30400 304 304 304 800Cr19Ni10 (00Cr18Ni10) 304L SUS 304L STS 304L 02Cr18Ni11 304L S30403 304L - 304L 90Cr19Ni19N 304N1 SUS304N1 STS 304N1 - 304N S30451 - - - 100Cr19Ni10NbN 304N2 SUS304N2 STS304N2 - XM21 S304

8、52 - - - 1100Cr18Ni10N 304LN SUS304LN STS304LN - 304LN S30453 - - - 121Cr18Ni12 (1Cr18Ni12Ti) 305 SUS305 STS305 - 305 S30500 305 305 - 130Cr23Ni13 309S SUS309S STS309S - 309S S30908 309S 309S - 140Cr25Ni20 (1Cr25Ni20Si2) 310S SUS310S STS310S - 310S S31008 310S 310S 310S 150Cr17Ni12Mo2 316 SUS316 STS

9、316 04Cr17Ni12Mo2 316 S31600 316 316 316 160Cr18Ni12MoTi - - 04Cr17Ni12Mo2Ti 20 316Ti S31635 - - 316Ti 1700Cr17Ni14Mo2 316L SUS 316L STS 316L 02Cr17Ni12Mo2 316L S31603 316L - 316L 180Cr17Ni12Mo2N 316N SUS 316N STS316N - 316N S31651 - - - 1900C 17Ni13Mo2N 316LN SUS316LN STS316LN - 316LN S31653 - - -

10、200Cr18Ni12Mo2Cu2 316J1 SUS316J1 STS316J1 - - - - - - 2100Cr18Ni14Mo2Cu2 316J 1L SUS316J 1L STS316J 1L - - - - - - 220Cr19Ni13Mo3 317 SUS317 STS317 - 317 S31700 317 317 317 231Cr18Ni12MoTi - - - - - - - - - 不锈钢基础知识介绍(二)时间:2006-01-26 13:05 文字选择:大 中 小 来源: 阿里巴巴冶金资讯 不锈钢的定义是在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢,不锈钢是

11、具有美观的表面和良好的耐腐蚀性能,不必经过镀色等表面处理,而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种,通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢,18-铬镍钢等高合金钢。 从金相学角度分析,因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜,这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。 为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性,钢必须含有12%以上的铬。 特性和用途: 一般特性 表面美观以及使用可能性多样化 耐腐蚀性能好,比普通钢长久耐用 强度高,因而薄板使用的可能性大 耐高温氧化及强度高,因此能够抗火灾 常温加工,即容易塑性加工 因为不必表面处理,所以简便、维护简单 清洁,光洁度高 焊接性能好 各种不锈钢的

12、特性和用途钢号特性用途与304钢相比,Cr、Ni含量少,冷加工时抗拉强度和硬度增高,无磁性,但冷加工后有磁性。列车、航空器、传送带、车辆、螺栓、螺母、弹簧、筛网奥30117Cr-7Ni-低碳是在301钢基础上,降低C含量,改善焊口的抗晶界腐蚀性;通过添加N元素来弥补含C量降低引起的强度不足,保证钢的强度。铁道车辆构架及外部装饰材料氏301L17Cr-7Ni-0.1N-低碳体作为一种用途广泛的钢,具有良好的耐蚀性、耐热性,低温强度和机械特性;冲压、弯曲等热加工性好,无热处理硬化现象(无磁性,使用温度-196800)。家庭用品(1、2类餐具、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸),汽车配件(风挡雨刷

13、、消声器、模制品),医疗器具,建材,化学,食品工业,农业,船舶部件304钢18Cr-8Ni作为低C的304钢,在一般状态下,其耐蚀性与304刚相似,但在焊接后或者消除应力后,其抗晶界腐蚀能力优秀;在未进行热处理的情况下,亦能保持良好的耐蚀性,使用温度-196800。应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤炭、石油产业的野外露天机器,建材耐热零件及热处理有困难的零件304L18Cr-8Ni-低碳因添加Cu其成型性,特别是拔丝性和抗时效裂纹性好,故可进行复杂形状的产品成形;其耐腐蚀性与304相同。保温瓶、厨房洗涤槽、锅、壶、保温饭盒、门把手、纺织加工机器。304Cu13Cr-7.7Ni-2Cu在304钢

14、的基础上,减少了S、Mn含量,添加N元素,防止塑性降低,提高强度,减少钢材厚度。构件、路灯、贮水罐、水管304N118Cr-8Ni-N与304相比,添加了N、Nb,为结构件用的高强度钢。构件、路灯、贮水罐304N218Cr-8Ni-N因添加Mo,故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好,可在苛酷的条件下使用;加工硬化性优(无磁性)。海水里用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料等生产设备;照像、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母31618Cr-12Ni-2.5Mo作为316钢种的低C系列,除与316钢有相同的特性外,其抗晶界腐蚀性优。316钢的用途中,对抗晶界腐蚀性有特别要求的产品。

15、316L18Cr-12Ni-2.5Mo 低碳在304钢中添加Ti元素来防止晶界腐蚀;适合于在430-900温度下使用。航空器、排气管、锅炉汽包32118Cr-9Ni-Ti因添加了Ti元素,故其高温耐蚀性及高温强度较好。汽车排气管、热交换机、集装箱等在焊接后不热处理的产品。铁409L11.3Cr-0.17Ti-低C、N素体在410钢的基础上,降低了含C量,其加工性,抗焊接变形,耐高温氧化性优秀。机械构造用件,发动机排气管,锅炉燃烧室,燃烧器。410L钢13Cr-低C作为铁素体钢的代表钢种,热膨胀率抵,成形性及耐氧化性优。耐热器具、燃烧器、家电产品、2类餐具、厨房洗涤槽、外部装饰材料、螺栓、螺母、

16、CD杆、筛网43016Cr在430钢中,添加了Cu、Nb等元素;其耐蚀性、成形性、焊接性及耐高温氧化性良好。建筑外部装饰材料,汽车零件,冷热水供给设备。430J1L18-Cr0.5Cu-Nb-低C.N耐热性、耐磨蚀性良好,因含有Nb、Zr元素,故其加工性,焊接性优秀。洗衣机、汽车排气管、电子产品、3层底的锅。436L18Cr-1Mo-Ti、Nb、Zr低C、N作为马氏体钢的代表钢,虽然强度高,但不适合于苛酷的腐蚀环境下使用;其加工性好,依热处理面硬化(有磁性)。刀刃、机械零件、石油精练装置、螺栓、螺母、泵杆、1类餐具(刀叉)。马41013Cr-低碳氏体淬火后硬度高,耐蚀性好(有磁性)。餐具(刀)

17、、涡轮机叶片。钢420J113Cr-0.2C淬火后,比420J1钢硬度升高(有磁性)。刀刃、管嘴、阀门、板尺、餐具(剪刀、刀)。420J213Cr-0.3CAISI 特 性 用 途 301 加工硬化率高、高強度、加工性適中 高強度産品如:彈簧、鋼構、車輪蓋 304 具優良成形性、耐蝕 容器、食具、家俱、欄杆、醫療器材 304L 與304相同特性,但低碳故更耐蝕、易熱處理,但機械性較差 適用焊接及不易熱處理之産品 309S 具多量鉻、鎳,故耐熱、抗氧化性佳 熱交換器、鍋爐零元件、噴射引擎 310S 含最多量鉻、鎳,故耐熱、抗氧化性最佳 熱交換器、鍋爐零元件、電機設備 316 含鉬,耐化學腐蝕性佳

18、 類304,但特用於化學、海邊等易腐蝕環境、船舶裝配、建材 316L 低碳故更耐蝕、易熱處理 化學加工設備、核能發電機、冷凍劑儲糟 321 添加安定化元素鈦,適於焊接 釀酒設備、蒸氣管、航空零件 347 添加安定化元素鈮,適於焊接 航空器具零件及化學設備 409 添加安定化元素鈦,適於焊接,成本較低 汽車排氣管、石油設備 430 成形性優良、具磁性 扣接件、食具、家具用品 434 含鉬故耐蝕性較430優良 食具、雨刷、汽車裝璜 410 硬度、強度佳,但耐蝕性稍差 一般工程元件、幫浦 420 含較高碳、硬度、強度更高 刀、彈簧、外科器具、剃刀切頭、閥 不锈钢产品的钢种特点及用途默认分类 2008

19、-07-16 18:26 阅读32评论0 字号: 大大 中中 小小 分 类 特 点 用 途 铁素体 301 与304钢相比,Cr和Ni含量较低,经过冷轧加工提高抗拉强度。本来没有磁性,但经过冷轧加工后会带有磁性。 火车、飞机、传送皮带、车辆、螺栓、螺母、弹簧、发条 301L 是在301钢的基础上,减少含碳量,以提高焊接部位的耐粒界腐蚀性的钢种。添加N以解决含碳量低而产生的强度降低。 铁路车辆用Frame及外装饰材料 303 由于添加S,易切削性好,耐打印性强。 家电产品及 办公设备用 Shaft Bolt,Nut 304 是最普遍的钢种,耐腐蚀性、耐热性、低温强度、机械性能良好。深冲压、弯曲等

20、常温加工性能较好,热处理后不会硬化。 家庭用1、2种西餐具、Sink、室内配管、热水器、浴缸、锅炉、汽车零部件(擦窗器、回气管)、医疗机械、建筑材料、化学、食品工业、纺织产业、制酪产业、船舶零部件 (非磁性,使用温度:-196至800) 304L 是低碳素304钢,一般状态下耐腐蚀性类似于304钢。但经过焊接或除去应力后,耐腐蚀性特别强。不经过热处理,仍具有耐蚀性,多用于400以下。 需要高耐粒界腐蚀性的化学、煤炭、石油产业设备、建筑材料、耐热部件及不易热处理的部件 (非磁性,使用温度:196至800) 304Cu 是添加Cu,以提高抗菌性及塑造性的钢种,有利于需要卫生观念的环境及深加工产品。

21、 暖瓶、厨房用Sink Pot、团体供饭设施、需要Door Knob、Spoinning 加工的产品 304N1 在304钢的基础上减少 S和Mn含量,以防止延性低下并提高强度,材料厚度也有所减少。 结构用、路灯、蓄水池、自来水管 304LN 与304L钢相比,添加 N 以提高结构件用高强度性及耐粒界腐蚀性。 结构用、化学物质运输船 304H,M,S 在304钢的基础上,调整含碳量,将此变形为线材用。冷轧加工时强度有所提高。 H:Wire Rope、钓鱼钩、CD Bar M:Mesh,Bolt,Nut,CD Bar S:Mesh 304HA,HC 在304钢的基础上,调整含碳量,将此变形为线材

22、用。冷冲压性和切削性能较好。 HA:Shaft HC:中大型Bolt,Nut HD:CD Bar HN:铁钉 305 Ni含量高,电子部件用非磁性及冷轧成形性强,适合于深加工。 西餐具、电子部件 316 添加Mo,耐蚀性、耐空气腐蚀性、高温强度特别好,适合于使用在恶劣条件。加工硬化性能良好。 海水设备、化学、造纸、燃料、草酸、肥料生产设备、照相、食品工业、海岸地区设施及Rope、CD Bar、Bolt、Nut (非磁性) 316L 是低碳素 316钢,具有316钢的特点,耐粒界腐蚀性好。 316钢的用途中特别需要耐粒界腐蚀性的产品、Mesh 316S 具有316钢的特点,适用于极细线用。 Me

23、sh 321 在304钢的基础上,添加 Ti以防止粒界腐蚀,适合于使用在 430至900状态中。 飞机排气管、锅炉Cover、热交换机 马氏体 409L 添加Ti,焊接性和加工性良好。 汽车排气件、热交换机、集装箱等焊接后不必后热处理的产品 410L 在410钢的基础上减少含碳量,加工性、焊接弯曲性、耐高温氧化性良好。 机械结构用、发动机排气管、锅炉燃烧室、Burner (有磁性) 430 是铁素体系的代表钢种,热膨胀率低,成形性及耐氧化性良好。 耐热设备、Burner、家电部件、2种西餐具、Sink板材、外装饰材料、Bolt、Nut、 CD Bar, Mesh 430J1L 添加Mo、 Ti

24、及Nb,耐腐蚀性、成形性、焊接性及高温耐氧化性良好。 洗衣槽、汽车排气管、电子部件、三重底铁锅 436L 添加Mo、 Ti及Nb,耐腐蚀性、成形性、焊接性及高温耐氧化性良好。 汽车排气件、热水机械 马氏体系 410 马氏体系的代表钢种,虽具有高强度,但不适合于恶劣的腐蚀环境。加工性良好,经过热处理后发生硬化。 刀刃、机械部件、石油提炼设备、螺栓、螺母、pump shaft、1种西餐具(Spoon、Fork)等 (有磁性) 420J1 淬火状态的硬度良好,具有耐腐蚀性。 1种西餐具(Dinner Knife) (有磁性) 汽轮机刀片 420J2 与420J1钢相比,淬火后的硬度较高。(有磁性)

25、刀刃、Nozzle、Valve、1种西餐具(剪刀、Knife)(本篇文章来自网络) 不锈钢小常识316和316L不锈钢 316和317不锈钢(317不锈钢的性能见后)是含钼不锈钢种。317不锈钢中的钼含量略高明于316不锈钢.由于钢中钼,该钢种总的性能优于310和304不锈钢,高温条件下,当硫酸的浓度低于15和高于85时,316不锈钢具有广泛的用途。316不锈钢还具有良好的而氯化物侵蚀的性能,所以通常用于海洋环境。 316L不锈钢的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能进行退火和需要最大耐腐蚀性的用途中。 耐腐蚀性 耐腐蚀性能优于304不锈钢,在浆和造纸的生产过程中具有良好的耐腐蚀的性能。而且3

26、16不锈钢还耐海洋和侵蚀性工业大气的侵蚀。 耐热性 在1600度以下的间断使用和在1700度以下的连续使用中,316不锈钢具有好的耐氧化性能。在800-1575度的范围内,最好不要连续作用316不锈钢,但在该温度范围以外连续使用316不锈钢时,该不锈钢具有良好的耐热性。316L不锈钢的耐碳化物析出的性能比316不锈钢更好,可用上述温度范围。 热处理 在1850-2050度的温度范围内进行退火,然后迅速退火,然后迅速冷却。316不锈钢不能过热处理进行硬化。 焊接 316不锈钢具有良好的焊接性能。可采用所有标准的焊接方法进行焊接。焊接时可根据用途,分别采用316Cb、316L或309Cb不锈钢填料

27、棒或焊条进行焊接。为获得最佳的耐腐蚀性能,316不锈钢钢的焊接断面需要进行焊后退火处理。如果使用316L不锈钢,不需要进行焊后退火处理。典型用途 纸浆和造纸用设备热交换器、染色设备、胶片冲洗设备、管道、沿海区域建筑物外部用材料。 不锈钢实用常识 不锈钢实用知识 一、不锈钢热轧钢板 不锈钢热轧钢板是用热轧工艺生产的不锈钢钢板。厚度不大于3mm的为薄板,厚度大于3mm的为厚板。用于化工、石油、机械、船舶等行业制造耐蚀零件、容器和设备。其分类和牌号如下: 1奥氏体型钢 (1)1Cr17Mn6Ni15N;(2)1Cr18Mn8Ni5N;(3)1Cr18Ni9;(4)1Cr18Ni9Si3;(5)0Cr

28、18Ni9; (6)00Cr19Ni10;(7)0Cr19Ni9N;(8)0Cr19Ni10NbN;(9)00Cr18Ni10N;(10)1Cr18Ni12; (11) 0Cr23Ni13;(12)0Cr25Ni20;(13) 0Cr17Ni12Mo2;(14) 00Cr17Ni14Mo2; (15) 0Cr17Ni12Mo2N;(16) 00Cr17Ni13Mo2N;(17) 1Cr18Ni12Mo2Ti;(18) 0Cr18Ni12Mo2Ti; (19) 1Cr18Ni12Mo3Ti;(20) 0Cr18Ni12Mo3Ti;(21) 0Cr18Ni12Mo2Cu2; (22) 00Cr18

29、Ni14Mo2Cu2;(23) 0Cr19Ni13Mo3;(24) 00Cr19Ni13Mo3;(25) 0Cr18Ni16Mo5; (26) 1Cr18Ni9Ti;(27) 0Cr18Ni10Ti;(28) 0Cr18Ni11Nb;(29) 0Cr18Ni13Si4 2奥氏体-铁素体型钢 (30)0Cr26Ni5Mo2;(31)00Cr18Ni5Mo3Si2; 3铁素体型钢 (32)0Cr13Al;(33) 00Cr12;(34)1Cr15;(35)1Cr17;(36)1Cr17Mo;(37)00Cr17Mo; (38)00Cr18Mo2;(39)00Cr30Mo2;(40)00Cr27Mo

30、 4马氏体型钢 (41)1Cr12;(42)0Cr13;(43);1Cr13;(44)2Cr13;(45)3Cr13;(46)4Cr13; (47)3Cr16;(48)7Cr17 5沉淀硬化型钢 (49)0Cr17Ni7Al 二、不锈钢冷轧钢板 不锈钢冷轧钢板是用冷轧工艺生产的不锈钢钢板,厚度不大于3mm的为薄板,厚度大于3mm的为厚板。用于制作耐腐蚀部件,石油、化工的管道、容器、医疗器械、船舶设备等,其分类和牌号如下: 1奥氏体型钢 除与热轧部分相同外(29种),还有:(1)2Cr13Mn9Ni4(2)1Cr17Ni7(3) 1Cr17Ni8 2奥氏体-铁素体型钢 除与热轧部分相同外(2种)

31、,还有:(1)1Cr18Ni11Si4AlTi(2) 1Cr21Ni5Ti 3铁素体型钢 除与热轧部分相同外(9种),还有:00Cr17 4马氏体型钢 除与热轧部分相同外(8种),还有1Cr17Ni2 5.沉淀硬化型钢:同热轧部分 三、铁素体、奥氏体、马氏体简介 大家知道固态金属及合金都是晶体,即在其内部原子是按一定规律排列的,排列的方式一般有三种即:体心立方晶格结构、面心立方晶格结构和密排六方晶格结构。金属是由多晶体组成的,它的多晶体结构是在金属结晶过程中形成的。组成铁碳合金的铁具有两种晶格结构:910以下为具有体心立方晶格结构的-铁,910以上为具有面心立方晶格结构的-铁。如果碳原子挤到铁

32、的晶格中去,而又不破坏铁所具有的晶格结构,这样的物质称为固溶体。碳溶解到-铁中形成的固溶体称铁素体,它的溶碳能力极低,最大溶解度不超过0.02%。而碳溶解到-铁中形成的固溶体则称奥氏体,它的溶碳能力较高,最高可达2%。奥氏体是铁碳合金的高温相。 钢在高温时所形成的奥氏体,过冷到727以下时变成不稳定的过冷奥氏体。如以极大的冷却速度过冷到230以下,这时奥氏体中的碳原子已无扩散的可能,奥氏体将直接转变成一种含碳过饱和的固溶体,称为马氏体。由于含碳量过饱和,引起马氏体强度和硬度提高、塑性降低,脆性增大。 不锈钢的耐蚀性主要来源于铬。实验证明,只有含铬量超过12%时钢的耐蚀性能才会大大提高,因此,不

33、锈钢中的含铬量一般均不低于12%。由于含铬量的提高,对钢的组织也有很大影响,当铬含量高而碳含量很少时,铬会使铁碳平衡,图上的相区缩小,甚至消失,这种不锈钢为铁素体组织结构,加热时不发生相变,称为铁素体型不锈钢。 当含铬量较低(但高于12%),碳含量较高,合金在从高温冷却时,极易形成马氏体,故称这类钢为马氏体型不锈钢。 镍可以扩展相区,使钢材具有奥氏体组织。如果镍含量足够多,使钢在室温下也具有奥氏体组织结构,则称这种钢为奥氏体型不锈钢。 四、不锈钢在各领域的应用 11960年-1999年约40年间,西方国家的不锈钢产量从215万吨猛增到1728万吨,增加了约8倍,平均年增长率约为55%。不锈钢主

34、要用于厨房、家电、运输、建筑、土木各领域。在厨房器具方面主要有水洗槽和电气、煤气热水器,家电产品主要有全自动洗衣机的滚筒。从节能和再循环等环保的观点看,不锈钢的需求有望进一步扩大。 在运输领域主要有铁道车辆和汽车的排气系统,用于排气系统的不锈钢在每辆车中约为20-30kg,全世界的年需求约100万吨,这是不锈钢最大的应用领域。在建筑领域,最近的需求急剧增长,如:新加坡地铁车站的防护装置,使用了约5000吨的不锈钢外装饰材。再如日本1980年以后,用于建筑业的不锈钢增长了约4倍,主要用作屋顶、大楼内外装饰和结构材。80年代,在日狙睾厍褂?04型无涂漆材作为屋顶材料,从防锈考虑,逐步转变为使用涂漆

35、不锈钢。进入90年代,开发了具有高耐蚀性的20%以上高Cr铁素体系不锈钢,被用作屋顶材料,同时为了美观性,开发了各种表面精加工技术。 在土木领域,日本的水坝吸水塔使用不锈钢。欧美的寒冷地区,为防止高速公路和桥梁的冻结需撒盐,这就加速了钢筋的腐蚀,所以使用不锈钢钢筋。在北美的道路中,近3年间约有40处采用了不锈钢钢筋,每处的使用量为200-1000吨,今后不锈钢在该领域的市场将有所作为。 2今后扩大不锈钢应用的关键是环保、长寿命和IT的普及。 关于环保方面,首先从大气环保的观点看,用于抑制二恶英发生的高温垃圾焚烧装置、LNG发电装置和使用煤的高效发电装置的耐热、耐高温腐蚀不锈钢的需求将扩大。还有

36、估计在21世纪初将投入实际应用的燃料电池汽车的电池壳也将使用不锈钢。从水质环保的观点看,在给水、排水处理装置中,具有优异耐蚀性的不锈钢也将扩大需求。 关于长寿命,在欧洲已有的桥梁、高速公路、隧道等设施中,不锈钢的应用在增加,预计这种潮流将遍及全世界。还有日本一般住宅建筑的寿命特别短为20-30年,废材处理成为一大问题。最近以寿命达到100年为目标的建筑物开始出现,这样具有优异耐久性的材料需求将增长。从地球环保的观点看,长寿命在减少土木、建筑废材的同时,有必要从引入新概念的设计阶段探讨如何降低维修成本。关于IT的普及,在IT的发展和普及过程中,功能材料在设备硬件方面起很大的作用,对高精密度、高功

37、能材料的要求非常大。如:在手机和微机部件中,灵活应用了不锈钢的高强度、弹性和非磁性等特性,使得不锈钢的应用扩大。还有在半导体和各种基板的制造设备中,具有良好清洁度和耐久性的不锈钢发挥了重要作用。 不锈钢具有多种其它金属没有的优异性能,是一种具有优异耐久性和再循环性的材料,今后对应时代的变化,不锈钢将广泛应用于各种领域。 不锈钢常识 通俗地说,不锈钢就是不容易生锈的钢,实际上一部分不锈钢,既有不锈性,又有耐酸性(耐蚀性)。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜(钝化膜)的形成。这种不锈性和耐蚀性是相对的。试验表明,钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中,其耐蚀性随钢中铬含水量的增加而

38、提高,当铬含量达到一定的百分比时,钢的耐蚀性发生突变,即从易生锈到不易生锈,从不耐蚀到耐腐蚀。不锈钢的分类方法很多。按室温下的组织结构分类,有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢;按主要化学成分分类,基本上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统;按用途分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢等等,按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等;按功能特点分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢等等。由于不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点,所以在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的

39、应用。 奥氏体不锈钢 在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%10%、C约0.1%时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化。如加入S,Ca,Se,Te等元素,则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外,如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可显著提高其耐晶间腐

40、蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能,在各行各业中获得了广泛的应用。 铁素体不锈钢 在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在11%30%,具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍,有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素,这类钢具导热系数大,膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点,多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点,因而限制了它的应用。炉外精炼技术(AOD或VOD)的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低,因此使这类钢获得广泛应用。 奥氏体-铁素体双相不锈钢 是奥氏体和

41、铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下,Cr含量在18%28%,Ni含量在3%10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢。 马氏体不锈钢 通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢,通俗地说,是一类可硬化的不锈钢。典型牌号为Cr13型,如2Cr13 ,3Cr13 ,4C

42、r13等。粹火后硬度较高,不同回火温度具有不同强韧性组合,主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械。根据化学成分的差异,马氏体不锈钢可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类。根据组织和强化机理的不同,还可分为马氏体不锈钢、马氏体和半奥氏体(或半马氏体)沉淀硬化不锈钢以及马氏体时效不锈钢等。 字号: 大大 中中 小小 常见的不锈钢型号常见的不锈钢型号常用数字符号表示,有200系列,300系列,400系列,它们是美国的表示方法,如201,202,302,303,304,316,410,420,430等,中国的不锈钢型号是用元素符号加数字表示,如1Cr18Ni9,0Cr18Ni9, 00Cr18Ni9,1

43、Cr17,3Cr13,1Cr17Mn6Ni5N 等,数字表示相应的元素含量。二者的对应关系如下:中国牌号美国牌号碳含量%磷含量%硫含量1Cr18Ni93020.150.0150.03Y1Cr18Ni93030.150.150Cr18Ni93040.070.0350.0300Cr18Ni9304L0.030.0350.030Cr23Ni13309S0.080.0450.030Cr25Ni20310S0.080.0350.030Cr17Ni12Mo23160.080.0350.030Cr17Ni12Mo2N316N0.080.0350.0300Cr17Ni14Mo2316L0.030.0350.0350Cr13Al4050.080.040.031Cr174300.12

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