不锈钢简介、代表钢号和室温力学性能 不锈钢一般是不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢是指耐大气、蒸汽和水等弱介质腐蚀的钢,而耐酸钢则是指耐酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。
不锈钢自本世纪初问世,到现在已有90多年的历史。不锈钢的发明是世界冶金史上的重大成就,不锈钢的发展为现代工业的发展和科技进步奠定了重要的物质技术基础。
不锈钢钢种很多,性能各异,它在发展过程中逐步形成了几大类。
按组织结构分,分为马氏不锈钢(包括沉淀硬化不锈钢)、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和奥氏体加铁素体双相不锈钢等四大类;
按钢中的主要化学成分或钢中的一些特征元素来分类,分为铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢以及低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不锈钢等;
按钢的性能特点和用途分类,分为耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、高强不锈钢等;
按钢的功能特点分类,分为低温不锈钢、无磁不锈钢、易切削不锈钢、超塑性不锈钢等。
目前常用的分类方法是按钢的组织结构特点和钢的化学成分特点以及两者相结合的方法分类。一般分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢和沉淀硬化型不锈钢等,或分为铬不锈钢和镍不锈钢两大类。
1.2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1-1、表1-2、表1-3。
不锈钢用于在钢管方面,国内当前使用生产最多的是奥氏体不锈钢(约占90%以上)和少量的铁素体及双相不锈钢)。
表1-1国内不锈钢标准钢号对照表
中国 日本 美国 英国 德国 法国 前苏联
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(双相)
表1-2马氏体、铁素体、奥氏体、双相不锈钢的化学成分
钢号 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(双相) ≤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马氏体、铁素体、奥氏体和双相不锈钢的室温力学性能 钢号 热处理制度
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.