不锈钢基础知识

1、 无锡新求精钢铁有限公司. 第二部分 不锈钢基础知识一、不锈钢的定义 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，通常称为不锈钢。代表性的有13铬钢，18铬镍钢等。二、不锈钢的发展历史1904-1906，法国人Guillet首先对Fe-Cr-Ni合金的冶金和力学性能进行了开创性的基础研究 1907-1911年，法国人Portevin和英国人Gissen发现了Fe-Cr和Fe-Cr-Ni合金的耐蚀性并完成了Guillet的研究工作19081911年，德国人Monnartz 揭示了钢的耐蚀性原理并提出了钝化的概念19121914年，Brearley发明了含12-13%Cr的马氏体不锈钢并获得专利1911-1914年，美国人Dant-sizen发明了含14-16%Cr，0.07%0.15%C的铁素体不锈钢；德国人Maurer和Strauss发明含1.0C，15-20%Cr，20%Ni的奥氏体不锈钢，1934年，美国人Folog获得了沉淀硬化不锈钢专利中国不锈钢生产起步较晚，工业化生产开始于195

2、2年。1949年以后，电弧炉大量生产不锈钢系1958年，向AISI 204钢中加入Mo2%-3%，研制了1Cr18Mn10Ni5Mo3N(204+Mo), 1959年，开始仿制以Mn、N代Ni的1Cr17Mn6Ni5N和1Cr18Mn8Ni5N50年代末到60年代初，工业试制1Cr17Ti、1Cr17Mo2Ti和1Cr25Mo3Ti等无镍铁素体不锈钢，并开始研究耐发烟硝酸腐蚀的高硅不锈钢1Cr17Ni14Si4ALTi（相当于苏联牌号654），此钢种实际上是一种+双相不锈钢。60年代开始，新钢种17-4PH，17-7PH，PH15-7Mo等沉淀硬化不锈钢研制成功并投入了生产。70年代起，一些+Cr-Ni双相不锈钢相继研制完成并正式生产和应用到80年代，第二代+双相不锈钢研制完成并正式生产和应用19851990，进行低碳、超低碳不锈钢的开发、生产与应用三、不锈钢的种类不锈钢按用途分为：不锈钢，耐酸钢；按供应状态可分为：热轧，冷轧，锻制及热处理状态；按组织类型可分为：铁素体型：400，409；奥氏体-铁素体型（双相不锈钢）：1.4362，2205；马氏体型：420，430；奥氏体型：201

3、 ,202 ,321，304，304L，309S，310S等。四、不锈钢的特性及生产流程1、一般特性（1）表面美观以及使用可能性多样化（2）耐腐蚀性能好，比普通钢长久耐用（3）强度高（4）耐高温氧化及强度高，能够抵抗火灾（5）常温加工，容易塑性加工（6）因为不必表面处理，所以简便，维护简单（7）清洁，光洁度好（8）焊接性能好2、各种不锈钢的特点（1）铁素体型不锈钢特点：不能用淬火方法提高硬度，可焊性尚可，但有晶粒粗大脆化倾向。有加工硬化倾向，有磁性，导热系数比较小，有明显方向性。（2）马氏体型不锈钢特点：马氏体型不锈钢有淬硬性，可通过不同的热处理方法获得不同的热处理性能。有加工硬化倾向，有磁性。可焊性差。导热系数比较小，有明显方向性。（3）奥氏体型不锈钢特点：不能用淬火方法提高硬度。冷加工性能优良，但加工硬化倾向显著，无磁性。冷加工度较大时，会产生微弱磁性。可焊性优良，但含碳量高的有晶间腐蚀倾向。导热系数更小，无明显方向性。（4）奥氏体-铁素体型双相不锈钢优点：屈服强度高，几乎是普通奥氏体不锈钢的两倍，相对可以减少压力容器的壁厚。较奥氏体钢的热膨胀小，热传导大，固热变形小。耐腐蚀方面，

4、当含铬量达25%时，可超过普通18-8钢。高温强度介于铁素体与奥氏体之间。双相钢的冷加工成型较奥氏体困难，仍具有高铬铁素体钢的各种脆性，使用时仍需要注意表面品质.3、厚度公差一般来说不锈钢制品的不同，其原料厚度公差一般要求也不同。一般要求-3-5%.4.抛光性能目前民用不锈钢制品一般用薄板加工而成，在生产时一般都经过抛光这一工序。影响抛光性能的主要因素：原材料表面缺陷如划伤、麻点、过酸洗等；原材料问题如硬度低，深拉伸时表面桔皮。工业用制品如压力容器等，一般用中厚板制作，并用热扎洗表面的钢板即可。不锈钢生产流程退火酸洗线 五、各种不锈钢的特性及用途1、301（17Cr7Ni-碳）：与304相比，铬镍含量少，冷加工时抗拉强度和硬度增高，无磁性，但冷加工后有磁性。广泛用于列车、航空器、传送带、车辆、螺栓、弹簧、筛网。2、304（18Cr-8Ni）：具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能,冲压弯曲等热加工性好,无热处理硬化现象,无磁性。广泛用于家庭用品（1、2类餐具）、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸、汽车配件、医疗器具、建材、化学、食品工业、农业、船舶部件。 3、304L（18Cr-

5、8Ni-低碳）：奥氏体基本钢种，用途最为广泛；耐蚀性和耐热性优良；低温强度和机械性能优良；单相奥氏体组织，无热处理硬化现象（无磁性，使用温度-196-800）。用应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零件。4、304Cu（13Cr7.7Ni-2Cu）：以17Cr-7Ni-2Cu为基本组成的奥氏不锈钢；成形性优良，特别是拔丝和抗时效裂纹性好；-耐腐蚀性与304相同。5、304J1: 304J1是304的含铜料，主要用于深加工用途，也属于节镍系列。有不错的成形性能,表面品质佳。耐腐蚀性与304相当。 6、316(18Cr12Ni-2.5Mo)： 耐蚀性和高温强度特别好，可在苛刻的条件下使用,加工硬化性好,无磁性。适于海水用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料生产设备、照相、食品工业、沿海设施 7、316L(18Cr12Ni-2.5Mo低碳)：钢中添加Mo（2-3%），故耐蚀性和高温强度优良；SUS316L含碳量比SUS316低，因此，抗晶间腐蚀性比SUS316优良；高温蠕变强度高。可在苛刻的条件使用,加工硬化性好,无磁性。 适于海水用设备、化学

6、、染料、造纸、草酸、肥料生产设备、照相、食品工业、沿海设施 8、321（(18Cr9NiTi)：在304钢中添加Ti，故抗晶间腐蚀性优良；高温强度和高温抗氧性优良；成本高，加工性比304差。耐热材料、汽车、飞行器排气管管路，锅炉炉盖、管道,化学装置、热交换器. 9、253MA：是奥氏体耐热不锈钢，具有更好的抗氧化性。253MA钢的化学成分中只含有21%的Cr，11%的Ni;由于加入很少量的严格控制的稀土元素，而使得它与具有更高合金含量的不锈钢有同样良好的抗氧化性能和良好的高温蠕变强度；另一方面，通过加入氮元素微合金化更利于改善高温蠕变性能，并使该材料成为全奥氏体组织。所以，尽管253MA钢的化学成分中只含有相对较少量的Cr和Ni，但却可以在很多高温使用场合下替代含有更高合金的钢种以及价格昂贵的镍基合金。253MA钢可以使用到900的承压场合及工作温度高达1150的非承压高温零部件。 10、904L：超级奥氏体不锈钢904L属高铬1923%、镍2325%、钼45%、含铜且超低碳钢种，具有良好的耐腐蚀性能，特别在磷酸和硫酸环境下具有优良的抗全面腐蚀性能。与奥氏体304不锈钢和316L不锈钢

7、相比，它具有更为出色的抗点蚀和缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀开裂和一般性腐蚀的抗腐蚀性能。因此，广泛应用于污水处理、化工、造纸等制造行业。11、310S(0Cr25Ni20)：。由于含有镍和铬提高了组织稳定性,耐热性能高于普通不锈钢。适于制作各种炉用构件、最高温度 1300 ，连续使用温度 1150 。 是加热炉膛用材料，汽车净化装置用材料其使用温度为：800-1200度。12、309S(0Cr23Ni13)：可承受 980 以下反复加热， 具有较高的高温强度及抗氧化性、抗渗碳性能。一般用于炉用材料，制作在8501050范围工作的各种耐热构件，如炉内支架、传送带、退火炉罩、热裂解管等。13、2304(1.4362/S32304)：是低合金型UNS S32304不含钼双相不锈钢。 具有优异的耐应力腐蚀破裂的能力，良好的耐局部腐蚀性能，与合金含量相当的奥氏体不锈钢相比，它的耐磨损腐蚀和疲劳腐蚀性能都优于奥氏体不锈钢。即使是含合金量最低的双相不锈钢也有比奥氏体不锈钢更高的耐应力腐蚀破裂的能力，尤其在含氯离子的环境中。 在耐应力腐蚀方面可代替AISI304或316使用. 屈服强度比普通奥氏体不锈

8、钢高一倍多，且具有成型需要的足够的塑韧性。不论在动载或静载条件下，比奥氏体不锈钢具有更高的能量吸收能力。采用双相不锈钢制造储罐或压力容器的壁厚要比常用的奥氏体减少30-50%，有利于降低成本。比奥氏体不锈钢的线膨胀系数低，和碳钢接近，适合与碳钢连接，具有重要的工程意义，如生产复合板或衬里等。 14、2205(1.4462/S31803):是双相不锈钢，热变形小，耐应力腐蚀，同时耐点蚀和间隙腐蚀。2205双相不锈钢的耐腐蚀性优于普通的 316L奥氏体不锈钢，可以代替316L使用。因为他对氯化物应力腐蚀裂纹具有高的抵抗力，并具有大约两倍的强度。用于大口径焊管、高强度结构件、波纹管、热交换器、锅炉等方面。六、不锈钢标准表面状态规格工艺路线主要内容NO.1热轧，退火，除氧化皮热轧至规定厚度后，然后退火，去氧化皮。通常在工业用途使用，耐热、耐腐蚀，对表面光滑度要求不高的用途NO.2D冷轧，黯淡表面冷轧到规定的厚度，退火，去氧化皮，这种表面是去氧化皮或者酸洗作业后得到的，或者最后通过表面黯淡的工作辊轻微冷轧后得到。这种表面对在深冲加工过程中材料表面润滑油的附着起有益的作用。这种材料通常使用在深冲用

9、途，一般深冲后产品需要抛光NO.2B冷轧，亮面通常和2D一样生产，但是最后通过表面抛光的轧辊精轧。这是通常所说的冷轧表面，这适合除了深冲（困难）外其他所有用途，这种表面比NO.1和NO.2D更容易抛光BA光亮退火表面在控制气氛炉内退火后的冷轧亮面在控制气氛炉内退火，防止氧化皮生成，炉内气氛通常是氢气或者氢气和氮气的混合气体（有时使用氨水）NO.3中间研磨表面，单面或者双面处理作为最终表面或者中间研磨状态的表面使用NO.4普通研磨表面，单面或者双面出来广泛使用在厨房设备，商店柜台，制奶设备等，开始使用较粗大砂粒研磨，最后使用砂粒大约120150NO.6黯淡光滑表面，TAMPIO刷处理表面，单面或者双面处理光线反射度比NO.4表面低。在NO.4表面上使用含一定油和研磨剂混合的介质处理，通常使用在不需要高亮度的建筑和装饰用途方面NO.7高亮度表面有很高的反射度，对最终表面进行抛光，主要用在建筑和装饰用途方面NO.8镜面表面通常能制造的最高反射度的表面，使用最小的砂粒进行表面抛光，这种表面大部分使用在压板和小镜面等方面TR 表面冷加工得到的各种规定要求表面对退火和除氧化皮或者光亮退火后的产品进行冷加工，得到的机械性能远高于退火状态材料性能，表面的不同取决于加工量大小和材料合金成分七、不锈钢的标识方法1、钢的编号和标识方法（1）用国际化学元素符号和本国的符号来表示化学成分，用阿拉伯字母来表示成分含量的有：中国 、俄国；（2）用固定位数数字来表示钢类系列或数字:如 美国 日本200系，300系，400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）我国国家标准中规定的不锈钢，其牌号的化学元素，

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