不銹鋼簡介、代表鋼號和室溫力學(xué)性能 不銹鋼一般是不銹鋼和耐酸鋼的總稱。不銹鋼是指耐大氣、蒸汽和水等弱介質(zhì)腐蝕的鋼,而耐酸鋼則是指耐酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼。
不銹鋼自本世紀初問世,到現(xiàn)在已有90多年的歷史。不銹鋼的發(fā)明是世界冶金史上的重大成就,不銹鋼的發(fā)展為現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和科技進步奠定了重要的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。
不銹鋼鋼種很多,性能各異,它在發(fā)展過程中逐步形成了幾大類。
按組織結(jié)構(gòu)分,分為馬氏不銹鋼(包括沉淀硬化不銹鋼)、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和奧氏體加鐵素體雙相不銹鋼等四大類;
按鋼中的主要化學(xué)成分或鋼中的一些特征元素來分類,分為鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼、鉻鎳鉬不銹鋼以及低碳不銹鋼、高鉬不銹鋼、高純不銹鋼等;
按鋼的性能特點和用途分類,分為耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐點蝕不銹鋼、耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼、高強不銹鋼等;
按鋼的功能特點分類,分為低溫不銹鋼、無磁不銹鋼、易切削不銹鋼、超塑性不銹鋼等。
目前常用的分類方法是按鋼的組織結(jié)構(gòu)特點和鋼的化學(xué)成分特點以及兩者相結(jié)合的方法分類。一般分為馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼和沉淀硬化型不銹鋼等,或分為鉻不銹鋼和鎳不銹鋼兩大類。
1.2代表鋼號、化學(xué)成分、室溫力學(xué)性能:
馬氏體不銹鋼的代表鋼號為1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等,
鐵素體不銹鋼的代表鋼號為1Cr17、1Cr17Ti、1Cr25等,
奧氏體不銹鋼的代表鋼號為1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9(304)、00Cr18Ni9Ti(304L)、0Cr17Ni12Mo2(316)、00Cr17Ni14Mo2(316L)、0Cr18Ni11Ti(321)、0Cr18Ni11Nb(347)等,
雙相不銹鋼的代表鋼號為00Cr26Ni7Mo2Ti等。
為了清楚,將它們列表來說明見表1-1、表1-2、表1-3。
不銹鋼用于在鋼管方面,國內(nèi)當(dāng)前使用生產(chǎn)最多的是奧氏體不銹鋼(約占90%以上)和少量的鐵素體及雙相不銹鋼)。
表1-1國內(nèi)不銹鋼標(biāo)準鋼號對照表
中國 日本 美國 英國 德國 法國 前蘇聯(lián)
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 00Cr26Ni7Mo2Ti 00Cr26Ni17Mo2Ti(雙相)
表1-2馬氏體、鐵素體、奧氏體、雙相不銹鋼的化學(xué)成分
鋼號 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 5×(C-0.02~0.8) ≤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(雙相) ≤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 ≤0.035
4Cr13 0.36-0.45 ≤1.0 ≤1.0 12-14 ≤0.03 ≤0.035
1Cr17(430) ≤0.12 ≤0.8 ≤0.8 16-18 ≤0.03 ≤0.035
1Cr17Ti ≤0.12 ≤0.8 ≤0.8 16-18 5×C%~0.8 ≤0.03 ≤0.035
0Cr17Ti ≤0.08 ≤0.8 ≤0.8 16-18 5×C%~0.8 ≤0.03 ≤0.035
1Cr25Ti ≤0.12 ≤1.0 ≤0.8 20-27 5×C%~0.8 ≤0.03 ≤0.035
表1-3馬氏體、鐵素體、奧氏體和雙相不銹鋼的室溫力學(xué)性能 鋼號 熱處理制度
σbMpa σsMpa δ(%) ψ(%)
2Cr18Ni9 1100-1150oC水冷 568 216 40 55
1Cr18Ni9 1100-1150oC水冷 1100oC水冷 539 540-706 196 201-382 45 48.8-69 50 59.5-81 0Cr18Ni9(304) 1080-1130oC水冷 490 196 45 60
1Cr18Ni9Ti 920-1150oC水冷 1100oC水冷 540 541-790 205 196-510 40 40-81 45 55-79.5 0Cr18Ni9Ti(321) 950-1050oC水冷 1100oC水冷 541 554-653 196 245-328 40 46-62 55 57.2-78.3
00Cr18Ni10 1050-1100oC水冷 1100oC水冷 480 510-745 177 196-490 40 45-68.5 60 68-81.5
0Cr18Ni11Nb 900-1100oC水冷 1100oC水冷 520 539-632 205 235-304 40 40-57 50 63.5-75.5
1Cr18Ni12Mo2Ti 1000-1100oC水冷 530 205 40 55
00Cr18Ni17Mo2Ti 1000-1100oC水冷 539-767 216-414 41.2-67 55-77.5
00Cr17Ni4Mo2Ti 1010-1150oC水冷 1050oC水冷 480 260 177 578 40 54 60 60 0Cr17Ni14Mo2(316L) 1010-1050oC水冷 1050oC水冷 1100oC水冷 480 265 230-225 177 578 505-554 40 54 56-63.5 60 76 76-81
00Cr26Ni7Mo2Ti 1080oC水冷 674 544 29.6 66.8
1Cr13(410) 1000-1050oC淬火(油、水冷)700-790oC回火(油、水、空冷) 588 412 20 60 2Cr13(420) 1000-1050oC淬火(油、水冷)660-770oC回火(油、水、空冷) 647 441 16 55 1Cr17(430) 750-800oC空冷 750-800oC空冷 450 412-632 205 245-485 22 20-57 50 50-80.5 2.