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不锈钢的种类和材质

2022-06-18

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 ,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1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等,铁素体不锈钢的代表钢号为1Cr17、1Cr17Ti、 1Cr25等,奥氏体不锈钢的代表钢号为1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9(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
JISAISI
UNS
BS970
BS1449
DIN17440
DIN17224
NFA35-575
NFA35-576
ГОСТ
5632







0Cr13SUS410SS410



1Cr13SUS410410410S21X7Cr13Z6C1308X13
2Cr13SUS420J1420J1420S29X20Cr13Z20C1320x13
1Cr17SUS430430



7Cr17SUS440A440A



9Cr18SUS440C440C
X105CrMo17Z100CD1795X18
0Cr18Ni9SUS304304304S15X5CrNi189Z6CN18.0908X18H10
00Cr18Ni9SUS304L304L304S12X2CrNi189Z2CN18.0903X18H11
0Cr17Ni12Mo2SUS316316316S16X5CrNiMo1812Z6CND17.12
00Cr17Ni14Mo2SUS316L316L316S12X2CrNiMo1812Z2CND17.1203X17H14M2
0Cr18Ni11TiSUS321321
X10CrNiTi189Z6CNT18.1008X18H10T
0Cr18Ni11NbSUS347347347S17X10CrNiNb189Z6CNNb18.1008X18H12F

  表2马氏体、铁素体、奥氏体、双相不锈钢的化学成分  

钢号CSiMnCrNiMoTiNbSP
2Cr18Ni90.12-0.22≤1.0≤2.017-198-11


≤0.03≤0.035
1Cr18Ni9(304)≤0.015≤1.0≤2.017-198-10


≤0.03≤0.035
0Cr18Ni9(304L)≤0.08≤1.0≤2.017-198-11


≤0.03≤0.035
1Cr18Ni9Ti≤0.12≤1.0≤2.017-198-11
5×(C-0.02~0.8)
≤0.03≤0.035
0Cr18Ni9Ti(321)≤0.08≤1.0≤2.017-198-11
5×C%~0.7
≤0.03≤0.035
0Cr18Ni11Nb(347)≤0.08≤1.0≤2.017-199-12

≤10×C%≤0.03≤0.035
0Cr17Ni12Mo2(316)≤0.08≤1.0≤2.016-1911-151.8-2.55×C%~0.7
≤0.03≤0.035
00Cr26NiMo2Ti(双相)≤0.030.4-0.8≤1.525-276.5-7.51.5-2.50.3-0.5
≤0.03≤0.035
1Cr13(410)≤0.15≤1.0≤1.011.5-13.5



≤0.03≤0.035
2Cr13(420)0.16-0.25≤1.0≤1.012-14



≤0.03≤0.035
3Cr130.26-0.35≤1.0≤1.012-14




≤0.03
4Cr130.36-0.45≤1.0≤1.012-14




≤0.03
1Cr17(430)≤0.12≤0.8≤0.816-18




≤0.03
1Cr17Ti≤0.12≤0.8≤0.816-18

5×C%~0.8

≤0.03
0Cr17Ti≤0.08≤0.8≤0.816-18

5×C%~0.8

≤0.03
1Cr25Ti≤0.12≤1.0≤0.820-27

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σbMpaσsMpaδ(%)ψ(%)
2Cr18Ni91100-1150C水冷5682164055
1Cr18Ni91100-1150C水冷5391964550
1100C水冷540-706201-38248.8-6959.5-81
0Cr18Ni9(304)1080-1130C水冷4901964560
1Cr18Ni9Ti920-1150C水冷5402054045
1100C水冷541-790196-51040-8155-79.5
0Cr18Ni9Ti(321)950-1050C水冷5411964055
1100C水冷554-653245-32846-6257.2-78.3
00Cr18Ni101050-1100C水冷4801774060
1100C水冷510-745196-49045-68.568-81.5
0Cr18Ni11Nb900-1100C水冷5202054050
1100C水冷539-632235-30440-5763.5-75.5
1Cr18Ni12Mo2Ti1000-1100C水冷5302054055
00Cr18Ni17Mo2Ti1000-1100C水冷539-767216-41441.2-6755-77.5
00Cr17Ni4Mo2Ti1010-1150C水冷4801774060
1050C水冷2605785460
0Cr17Ni14Mo2(316L)1010-1050C水冷4801774060
1050C水冷2655785476
1100C水冷230-225505-55456-63.576-81
00Cr26Ni7Mo2Ti1080C水冷67454429.666.8
1Cr13(410)1000-1050C淬火(油、水冷)700-790C回火(油、水、空冷)5884122060
2Cr13(420)1000-1050C淬火(油、水冷)660-770C回火(油、水、空冷)6474411655
1Cr17(430)750-800C空冷4502052250
750-800C空冷412-632245-48520-5750-80.5

  3D max 不锈钢材质调法

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