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    不锈钢材质

        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Cr18%Ni 8%~10%C0.1%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CrNi含量并加入MoCuSiNbTi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SCaSeTe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MoCu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TiNi,就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。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MoTiNb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(AODVOD)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MoCuSiNbTiN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 ,4Cr13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。

      代表钢号、化学成分、室温力学性能:

      马氏体不锈钢的代表钢号为1Cr132Cr133Cr134Cr13等,铁素体不锈钢的代表钢号为1Cr171Cr17Ti、 1Cr25等,奥氏体不锈钢的代表钢号为1Cr18Ni9Ti0Cr18Ni9(304)00Cr18Ni9Ti(304L)、 0Cr17Ni12Mo2(316)00Cr17Ni14Mo2(316L)0Cr18Ni11Ti(321)0Cr18Ni11Nb(347) 等,双相不锈钢的代表钢号为00Cr26Ni7Mo2Ti等。

      为了清楚,将它们列表来说明见表1、表2、表3

      表1国内不锈钢标准钢号对照表 

    中国

    日本

    美国

    英国

    德国

    法国

    前苏联

    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马氏体、铁素体、奥氏体、双相不锈钢的化学成分 

    钢号

    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(双相)

    ≤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马氏体、铁素体、奥氏体和双相不锈钢的室温力学性能 

    钢号

    热处理制度

    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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