不锈钢材料知识大全参考.docx
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不锈钢材料知识大全参考
不锈钢材料知识大全(参考)
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不锈钢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,不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好,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。
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。
不锈钢的种类
不锈钢可以按用途、化学成分及金相组织来大体分类。
奥氏体系类的钢由18%铬-8%镍为基本组成,各元素的加入量变化的不同,而开发各种用途的钢种。
按化学成分分类:
①Cr系列:
铁素体系列、马氏体系列②Cr-Ni系列:
奥氏体系列,异常系列,析出硬化系列。
按金相组织分类:
①奥氏体不锈钢,②铁素体不锈钢,③马氏体不锈钢,④双相不锈钢,⑤沉淀硬化不锈钢
不锈钢的特性
◆ 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
◆耐腐蚀性好
◆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
各种不锈钢的特性和用途
钢号
特性
用途
奥
氏
体
钢
301 17Cr-7Ni-碳
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、弹簧、筛网
301L17Cr-7Ni-0.1N-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
304 18Cr-8Ni
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,便用温茺-196℃~800℃)。
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、消声器、模制品),医疗器具,建材,化学,食品工业,农业,船舶部件
304L 18Cr-8Ni-低碳
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-196℃~800℃。
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。
304Cu 13Cr-7.7Ni-2Cu
因添加Cu其型性,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。
304N1 18Cr-8Ni-N
在304钢的基础上,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
304N2 18Cr-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
31618Cr-12Ni-2.5Mo
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
316L18Cr-12Ni-2.5Mo低碳
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
321 18Cr-9Ni-Ti
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
铁
素
铁
钢
409L11.3Cr-0.17Ti-低C、N
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。
410L 13Cr-低C
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。
430 16Cr
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
430J1L18-Cr0.5Cu-Nb-低C、N
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。
436L18Cr-1Mo-Ti、Nb、Zr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。
马
氏
体
钢
410
13Cr-低碳
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、石油精练置、螺栓、螺母、泵杆、1类餐具(刀叉)。
420J1
13Cr-0.2C
淬火后硬度高,耐蚀性好(有磁性)。
餐具(刀)、涡轮机叶片
420J2
13Cr-0.3C
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、刃)。
不锈钢专业名词说明
不锈钢
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Cr约18%、Ni8%~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。
不锈钢的标识方法
1.钢的编号和表示方法
1用国际化学元素符号和本国的符号来表示化学成份,用阿拉伯字母来表示成份含量:
如:
中国、俄国12CrNi3A
2用固定位数数字来表示钢类系列或数字;如:
美国、日本、300系、400系、200系;
3用拉丁字母和顺序组成序号,只表示用途。
2.我国的编号规则
1采用元素符号
2用途、汉语拼音,平炉钢:
P、 沸腾钢:
F、镇静钢:
B、甲类钢:
A、T8:
特8、GCr15:
滚珠
◆合结钢、弹簧钢,如:
20CrMnTi60SiMn、(用万分之几表示C含量)
◆不锈钢、合金工具钢(用千分之几表示C含量),如:
1Cr18Ni9千分之一(即0.1%C),不锈C≤0.08%如0Cr18Ni9,超低碳C≤0.03%如0Cr17Ni13Mo
3.国际不锈钢标识方法
美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。
其中:
1奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示,例如,某些较普通的奥氏体不锈钢是以201、 304、316以及310为标记
2铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。
3铁素体不锈钢是以430和446为标记,马氏体不锈钢是以410、420以及440C为标记,双相(奥氏体-铁素体)。
4不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于50%的高合金通常是采用专利名称或商标命名。
不锈钢、特殊合金牌号与美国、日本、欧洲对照表
类别
中国
美国
日本
欧洲
马氏体
不锈钢
Cr13型
410
SUS410
SAF2301
1Cr17Ni2
431
SUS431
SAF2321
9Cr18
440C
SUS440C
0Cr17Ni4Cu4Nb
17-4PH
SUH630
1Cr12Ni3MoWV
XM32
DIN1.4313
2Cr12MoVNbN
SUH600
2Cr12NiMoWV
SUH616
双相钢
00Cr18Ni5Mo3Si2
S31500
3RE60
00Cr22Ni5Mo3N
S31803
329J3L1
SAF2205
00Cr25Ni6Mo2N
329J1L1R-4
00Cr25Ni7Mo3N
S31