不锈钢知识（四）——不锈钢型号的分类

2012-08-01 13:52:55 作者：购看网 来源：门窗知识 网友评论 0 条

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、铁素体型、奥氏体-铁素体双相不锈钢、沉淀硬化型不锈钢五大类。

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。由于不锈钢材具有很强的化学稳定性、优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的有强韧性具备稳定的力学性能等系列特点，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。特别是高科技发展的今天，不锈钢被广泛使用在各个不同的领域之中。它可作为化学工业、炼油工业、人造纤维工业、食品、医药及日用品工业的耐酸、耐碱、耐高压的压力容器装置和储存及运行的槽罐的材料;也可作为电力工业、汽轮机制造行业、船舶工业、航空工业的耐高温和低温的构件;在航天工业、核工业中又是制造人造卫星、宇宙飞船、火箭和核动力装置等方面不可缺少的材料;随着国民经济济的日益发展，人民生活水准的不断提高，不锈钢日用制品也已深入到千家万户。

奥氏体不锈钢：在常温下具有稳定的奥氏体组织，含铬量12%～25%，含镍量7%～20%或以上。

奥氏体型不锈钢占不锈钢行业总使用量的70%，最典型的代表是304不锈钢(含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%)，，对应的铸造牌号是ASTMA743 CF-8，是用途最广的不锈钢品种。常见的还有316(CF-8M)、304L(CF-3)、316L(CF-3M)等。

按照合金化方式，奥氏体型不锈钢分为铬镍钢300系列和铬锰钢200系列两大类，前者以镍为奥氏体化元素，是奥氏体钢的主题;后者是以锰、氮代替昂贵的镍的节镍钢种。300系列的不锈钢镍含量比较高，耐腐蚀能力比较强，典型钢号为304和316。200系列不锈钢以锰或氮代替了部分镍，耐腐蚀能力稍差一些，且加工硬化现象明显，但价格比300系列便宜，典型钢号是201和202。

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、、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性耐蚀能力良好，具有高韧性和突出的冷变形能力，是不锈钢中的主流。不足之处是强度较低，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。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。

304不锈钢含有18-20%的铬和8-11%的镍，是典型的18-8型奥氏体不锈钢。从规范的角度讲，只有化学成分符合标准规定才能称为304不锈钢，市场上所谓的6个镍或者7个镍的304是不符合要求的，根本就不能叫做304。单相奥氏体不锈钢无磁性，但经过热加工或冷变形后可能诱发马氏体相变而产生磁性，铸造的304或316不锈钢由于成分偏析可能残留少量铁素体而带有弱磁性。决定不锈钢组织和性能的关键是化学成分，不能简单地认为带磁就不是304不锈钢。

铁素体不锈钢：含铬量12%～30%，金相组织为铁素体心立方晶体结构，有磁性。430是最常用的铁素体不锈钢。

铁素体不锈钢加热冷却时组织稳定不发生相变，故热处理不能使其强化。与304型奥氏体不锈钢相比较，这类钢一般不含镍，有时还含有少量的Mo、Ti、等元素，所以此类不锈钢原料成本较低，并具有抗氧化性好、导热系数大、热膨胀系数低、抗应力腐蚀优良等优点，广泛用于制作炊具零件，耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。但耐腐蚀能力和成型性不如304好。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。铁素体不锈钢在铸态下比较脆，需要进行退火处理。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：一般认为，在奥氏体基体上存在15%以上的铁素体，或在铁素体基体上存在15%以上的奥氏体即可称为奥氏体 + 铁素体双相不锈钢。

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、、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。双相不锈钢的突出优点是屈服强度高和抗应力腐蚀能力强，主要用于石化设施和高强度的不锈钢连接件。常见的铸造双相不锈钢有CD4MCu、1.4468、1.4470等。

双相不锈钢在温度较高时容易析出脆性相，故使用温度不宜超过250℃。双相不锈钢由于强度高、塑性好、导热性差使加工变得更加困难，切削加工性比奥氏体不锈钢还差。

马氏体不锈钢：含铬量12%～18%，含碳量0.1%～0.5%，甚至可达1%，常见的有420，431等。

马氏体不锈钢是一类通过用热处理的方法调整其力学性能的钢，其强度、硬度较高。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。

沉淀硬化型不锈钢：含有较高的铬、镍和很低的碳(通过热处理手段使钢中的碳化物沉淀析出，从而提高强度)，并含有能起沉淀硬化的铜、铝、钼等合金元素，它们在回火时时效析出，产生沉淀硬化，使钢具有很高的强度和硬度。加入铌可以防止晶间腐蚀。典型钢号是美国的17-4PH，对应铸造牌号ASTM A747 CB7Cu-1.沉淀硬化不锈钢的热处理是固溶化退火加时效，不同的时效温度得到不同的硬度。