不锈钢材质

不锈钢材质 概述 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。 、 种类 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国内不锈钢钢号对照表 中国 日本 美国 英国 德国 法国 前苏联 GB1220-92 JIS AISI BS970 DIN17440 NFA35-575 ГОСТ GB3280-9 UNS BS1449 DIN17224 NFA35-57 5632 2 6 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 0Cr17Ni12MoSUS316 316 316S16 X5CrNiMo181Z6CND17.12 2 2 00Cr17Ni14MSUS316L 316L 316S12 X2CrNiMo181Z2CND17.12 03X17H14M2 o2 2 0Cr18Ni11Ti SUS321 321 X10CrNiTi189 Z6CNT18.10 08X18H10T 0Cr18Ni11Nb SUS347 347 347S17 X10CrNiNb18Z6CNNb18.10 08X18H12F 9 表2马氏体、铁素体、奥氏体、双相不锈钢的化学成分 C Si Mn Cr Ni Mo Ti Nb S P 钢号 2Cr18Ni0.12-0.?1.0 ?2.0 17-19 8-11 ?0.03 ?0.035 9 22 1Cr18Ni?0.015 ?1.0 ?2.0 17-19 8-10 ?0.03 ?0.035 9(304) 0Cr18Ni?0.08 ?1.0 ?2.0 17-19 8-11 ?0.03 ?0.035 9(304L) 1Cr18Ni?0.12 ?1.0 ?2.0 17-19 8-11 ?0.03 ?0.035 5×(C,0. 9Ti 02,0.8) 0Cr18Ni?0.08 ?1.0 ?2.0 17-19 8-11 ?0.03 ?0.035 5×C%, 9Ti(321) 0.7 0Cr18Ni?0.08 ?1.0 ?2.0 17-19 9-12 ?10×C% ?0.03 ?0.035 11Nb(3 47) 0Cr17Ni?0.08 ?1.0 ?2.0 16-19 11-15 1.8-2.5 ?0.03 ?0.035 5×C%, 12Mo20.7 (316) 00Cr26?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 NiMo2Ti (双相) 1Cr13(4?0.15 ?1.0 ?1.0 11.5-1 ?0.03 ?0.035 10) 3.5 2Cr13(40.16-0.?1.0 ?1.0 12-14 ?0.03 ?0.035 20) 25 3Cr13 0.26-0.?1.0 ?1.0 12-14 ?0.03 35 4Cr13 0.36-0.?1.0 ?1.0 12-14 ?0.03 45 1Cr17(4?0.12 ?0.8 ?0.8 16-18 ?0.03 30) 1Cr17Ti ?0.12 ?0.8 ?0.8 16-18 ?0.03 5×C%, 0.8 0Cr17Ti ?0.08 ?0.8 ?0.8 16-18 ?0.03 5×C%, 0.8 1Cr25Ti ?0.12 ?1.0 ?0.8 20-27 ?0.03 5×C%, 0.8 表3马氏体、铁素体、奥氏体和双相不锈钢的室温力学性能 σbMpa σsMpa 钢号 热处理 δ(%) ψ(%) 2Cr18Ni9 568 216 40 55 1100-1150C水 冷 1Cr18Ni9 539 196 45 50 1100-1150C水 冷 540-706 201-382 48.8-69 59.5-81 1100C水冷 0Cr18Ni9(304) 490 196 45 60 1080-1130C水 冷 1Cr18Ni9Ti 540 205 40 45 920-1150C水 冷 541-790 196-510 40-81 55-79.5 1100C水冷 0Cr18Ni9Ti(32541 196 40 55 950-1050C水 1) 冷 554-653 245-328 46-62 57.2-78.3 1100C水冷 00Cr18Ni10 480 177 40 60 1050-1100C水 冷 510-745 196-490 45-68.5 68-81.5 1100C水冷 0Cr18Ni11Nb 520 205 40 50 900-1100C水 冷 539-632 235-304 40-57 63.5-75.5 1100C水冷 1Cr18Ni12Mo530 205 40 55 1000-1100C水 2Ti 冷 00Cr18Ni17M539-767 216-414 41.2-67 55-77.5 1000-1100C水 o2Ti 冷 00Cr17Ni4Mo480 177 40 60 1010-1150C水 2Ti 冷 260 578 54 60 1050C水冷 0Cr17Ni14Mo480 177 40 60 1010-1050C水 2(316L) 冷 265 578 54 76 1050C水冷 230-225 505-554 56-63.5 76-81 1100C水冷 00Cr26Ni7Mo674 544 29.6 66.8 1080C水冷 2Ti 1Cr13(410) 588 412 20 60 1000-1050C淬 火(油、水冷) 700-790C回火 (油、水、空冷) 2Cr13(420) 647 441 16 55 1000-1050C淬 火(油、水冷) 660-770C回火 (油、水、空冷) 1Cr17(430) 450 205 22 50 750-800C空冷 412-632 245-485 20-57 50-80.5 750-800C空冷