一、 不锈钢是什么钢?
不锈钢是钢的一个种类,钢是指含有碳(C)量在2%以下的称之为钢,大于2%是铁。钢在冶炼过程中加入铬(Cr)、镍(Ni)、锰(Mn)、硅(Si)、钛(Ti)、钼(Mo)等合金元素改善了钢的性能使钢具有了耐腐性(即不上锈)就是我们常说的不锈钢。
“钢”和“铁”究竟是何物,有什么特性,又有什么关系,我们平时所说的304、304L、316、 316L又是怎么来的,相互之间又有什么区别?
钢:以铁为主要元素、含碳量一般在2%以下,并含有其他元素的材料。——GB/T 13304-91《钢分类》
铁:一种金属元素,原子序号26。铁材料有很强的铁磁性,并有良好的可塑性和导热性。
不锈钢:耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种。通常使用的钢种为304、304L、316、 316L,是奥氏体不锈钢的300系列钢。
二、为什么不锈钢有不同的钢号?
不锈钢在冶炼过程当中,由于加入合金元素品种不同,不同品种加入量的不同。其特性也是不同的,为了加以区别则冠上了不同的钢号,下面是常见装饰用不锈钢不同钢号“合金元素”含量表仅供参考:
- 化学成分(质量分数,%)
钢号 | 碳 | 硅 | 锰 | 磷 | 硫 | 铬 | 镍 |
304 | ≤0.08 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.03 | 18-20 | 8-10 |
301 | ≤0.15 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.03 | 16-18 | 6-8 |
202 | ≤0.15 | ≤1.00 | 7.5-10 | ≤0.05 | ≤0.03 | 17-19 | 4-6 |
201 | ≤0.15 | ≤1.00 | 5.5-7.5 | ≤0.05 | ≤0.03 | 16-18 | 3.5-5.5 |
- 常见分类:
通常按金相组织分为:
通常,按照金相组织,把普通的不锈钢分为三类:奥氏体型不锈钢、铁素体型不锈钢、马氏体型不锈钢。在这三类基本金相组织基础上,为了特定需求与目的,又衍生出了双相钢、沉淀硬化型不锈钢和含铁量低于50%的高合金钢。
01 奥氏体型不锈钢
基体以面心立方晶体结构的奥氏体组织(CY相)为主,无磁性,主要通过冷加工使其强化(并可能导致一定的磁性)的不锈钢。美国钢铁协会以200和300系列的数字标示,如304。
02 铁素体型不锈钢
基体以体心立方晶体结构的铁素体组织((a相)为主,有磁性,一般不能通过热处理硬化,但冷加工可使其轻微强化的不锈钢。美国钢铁协会以430和446为标示。
03 马氏体型不锈钢
基体为马氏体组织(体心立方或立方),有磁性,通过热处理可调整其力学性能的不锈钢。美国钢铁协会以410, 420以及440数字标示。马氏体在高温下具有奥氏体组织,当以适当的速度冷却至室温时,奥氏体组织能够转变为马氏体(即淬硬)。
04 奥氏体一铁素体(双相)型不锈钢
基体兼有奥氏体和铁素体两相组织,其中较少相基体的含量一般大于15%,有磁性,可通过冷加工使其强化的不锈钢,329是典型的双相不锈钢。与奥氏体不锈钢相比,双相钢强度高,耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀及点腐蚀能力均有明显提高。
05 沉淀硬化型不锈钢
基体为奥氏体或马氏体组织,并能通过沉淀硬化处理使其硬化的不锈钢。美国钢铁协会以600系列的数字标示,如630,即17-4PH。
一般来说,除合金外,奥氏体不锈钢的耐腐蚀性是比较优异的,在腐蚀性较低的环境中,可以采用铁素体不锈钢,在轻度腐蚀性环境中,若要求材料具有高强度或高硬度,可以采用马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢。
- 特性和用途
系列 | 美标
(ASTM) |
国标
(GB) |
日表
(SUS) |
性质 | 用途 |
200 | 201 | ICr17Mn6Ni5N | SUS201 | 具有耐酸、耐碱密度高、抛光无气泡、无针孔等特点,是生产各种表壳、表带底盖优质材料等。 | 主要用于做装饰管,工业管,一些浅拉伸制品。 |
202 | ICr18Mn8Ni5N | SUS202 | 用 Mn 和 N 代替了部分镍,从而获得了良好的力学性能和耐蚀性能,是一种节镍的新型不锈钢,他的室温强度比304 高,在 800度以下有较好的抗氧化性和中温强度。 | 主要用于做装饰管,工业管,一些浅拉伸制品。 | |
2205 | 00Cr22Ni5Mo3N | SUS2205 | 它的Cr、Mo和N元素的区间都比较窄,容易达到相的平衡(即两相约各占一半),改善了钢的强度、耐腐蚀性和焊接性能,多用于性能要求较高和需要焊接的材料,如油气管线等。 | 用于炼油,化肥,造纸,石油,化工 等耐海水耐高温浓硝酸等的热交换器和冷淋器及器件。 | |
300 | 304 | ICr18Ni9
(06Cr18Ni10) |
SUS304 | 作为用途广泛的钢,具有良好耐蚀性,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-196℃-800℃) | 食品工业、家庭用品(1、2类餐具、橱柜,室内管线,热水器、锅炉、浴缸) |
304J1 | SUS304JI | 应添加Cu,其成塑性,特别是拔丝性和抗时效裂纹性好,并可进行复杂形状的产品成形、其耐蚀性与304钢相同 | 保温瓶、厨房洗涤槽、锅、壶、保温饭盒、门把手、纺织加工机器。 | ||
304L | 00Cr19Ni10 | SUS304L | 作为低C的304 钢,在一般状态下,其耐蚀性与304 钢相似,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,一般在400以下使用(无磁性,使用温度-196℃-800℃) | 应用于抗品界腐蚀性要求高的化学、煤碳、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 |
|
312 | 1Cr18Ni9T | SUS321 | 在304钢中添加T1元素防止晶界腐蚀。适合于在 430℃-900℃温度下使用 | 农业、船舶部件、原子能工业、航空器、接管、锅炉汽包汽车配件(风挡雨刷、消声器、模制品) | |
316 | OCr17Ni12Mo2 | SUS316 | 应添加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 | |
316L | 00Cr17Ni14Mo2 | SUS316 L | 作为316钢种的低C系列,除与316钢有相同特性外,其抗晶界腐蚀性优 | 316 钢铁用途中,对抗品界腐蚀怕有特别要求的产品 | |
309S | OCr23Ni13Mo2 | SUS309S | 23Cr-13Ni 高合金钢不锈钢,优良的抗腐蚀性和强度,适合于工作温度在1000℃的零部件 | 排气机器,热处理炉和热交换机等 | |
310S | OCr25Ni20Si2 | SUS310S | 很好的抗氧化性、耐腐蚀性,耐高温性,因为较高百分比的铬和镍,310s拥有好得多蠕变强度,在高温下能持续作业,具有良好的耐高温性。 | 锅炉、排气机器,热处理炉和热交换机等 | |
400 | 409L | 00Cr 12Ti | SUS409L | 最廉价的型号。因添加了Ti元素,故其高温耐蚀性及高温强度较好。属铁素体不锈钢(铬钢) | 汽车排气管、热交换
机、集装箱等要焊接后 不热处理的产品 |
410 | ICr13 | SUS410 | 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,热处理面硬化(有磁性) | 刀刃、机械零件、石油
精炼装置、螺栓、螺母、 泵杆、1 类餐具(刀、 叉) |
|
410S | OCr13 | SUS410 | |||
420J1 | 2Cr13 | SUS420J1 | 淬火后硬度高,耐蚀性好(有磁性) | 餐具(刀)、涡轮机叶
片 |
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420J2 | 3Cr13 | SUS420J2 | 淬火后,比420J1硬度升高,耐蚀性好(有磁性) | 刀刃、管嘴、阀门、板
尺、餐具(剪刀、刀) |
|
430 | ICr17 | SUS430 | 作为铁素体钢的代表钢种,热膨胀率低,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、CD杆、筛网 | |
444 | 水箱专用 |
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