4-1 不锈钢的种类及应用

不锈钢是Cr含量在11%以上的钢,根据金属组织的不同分为奥氏体、奥氏体-铁素体(二相)、铁素体、马氏体和沉淀硬化。JIS G 4303(2005)《不锈钢棒材》规定了61种,其中奥氏体35种。表1显示了主要不锈钢的JIS符号和化学成分。
表1 不锈钢主要符号及化学成分(摘自JIS G 4303)
姓名 | 亲切的象征 | 主要合金元素种类及添加量(%) | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
C | 你 | 铬 | 莫 | 铜 | 其他 | ||
奥氏体 | SUS303 | 0.15以下 | 8.00 至 10.00 | 17.00-19.00 | - | - | S 0.15 或更高 |
SUS304 | 0.08 或更小 | 8.00 至 10.00 | 18.00-20.00 | - | - | - | |
SUS304L | 0.03 或更小 | 9.00-13.00 | 18.00-20.00 | - | - | - | |
SUS310S | 0.08 或更小 | 19.00-22.00 | 24.00-26.00 | - | - | - | |
SUS316 | 0.08 或更小 | 10.00-14.00 | 16.00-18.00 | 2.00-3.00 | - | - | |
SUS321 | 0.08 或更小 | 9.00-13.00 | 17.00-19.00 | - | - | Ti 5 x C% 或更多 | |
SUSXM7 | 0.08 或更小 | 8.50-10.50 | 17.00-19.00 | - | 3.00-4.00 | - | |
奥氏体/铁素体 | SUS329J1 | 0.08 或更小 | 3.00-6.00 | 23.00-28.00 | 1.00 至 3.00 | - | - |
SUS329J4L | 0.03 或更小 | 5.50-7.50 | 24.00-26.00 | 2.50-3.50 | - | N 0.08 至 0.30 | |
铁素体 | SUS410L | 0.03 或更小 | - | 11.00-13.50 | - | - | - |
SUS430 | 0.12 或更小 | - | 16.00-18.00 | - | - | - | |
SUS447J1 | 0.010 或更小 | - | 28.50-32.00 | 1.50-2.50 | - | N 0.015 或更小 | |
马氏体 | SUS410 | 0.15以下 | - | 11.50-13.50 | - | - | - |
SUS420J2 | 0.26 ~ 0.40 | - | 12.00-14.00 | - | - | - | |
SUS440C | 0.95 至 1.20 | - | 16.00-18.00 | - | - | - | |
沉淀硬化系统 | SUS630 | 0.07 或更小 | 3.00-5.00 | 15.00-17.50 | - | 3.00-5.00 | 铌 0.15 ~ 0.45 |
SUS631 | 0.09 或更小 | 6.50-7.75 | 16.00-18.00 | - | - | 铝 0.75 至 1.50 |
奥氏体系不锈钢除了Cr之外还含有百分之几以上的Ni,一般来说耐腐蚀性优于其他类型。SUS304是奥氏体不锈钢的代表,使用更多。顺便说一句,18-8标记和印刷标记的不锈钢产品一般是SUS304。
使用奥氏体不锈钢时,一个常见的问题是晶间腐蚀,这是由于受热析出Cr碳化物引起的。晶间腐蚀的例子包括 SUS304 焊接管中热影响区的气体泄漏和液体泄漏。以SUS304焊缝热影响区碳化物析出为例,图1为晶间腐蚀原理。
图1 SUS304焊缝热影响区Cr碳化物的析出
图2 SUS304的晶间腐蚀原理
双相不锈钢(双相不锈钢)比奥氏体不锈钢具有更高的Cr/Ni比,因此在室温下可以获得奥氏体和铁素体的混合组织。它被用于使用海水和工业用水的泵中,因为它具有优异的抗氯离子引起的应力腐蚀开裂的性能,这通常是奥氏体不锈钢的问题。
铁素体不锈钢不通过淬火硬化,根据Cr含量的不同,可以是低Cr(11-14% Cr)、中Cr(16-18% Cr)和高Cr(25%以上Cr)。可分类,不含镍。低Cr和中Cr型用于腐蚀性比较弱的环境,在大气中的耐腐蚀性特别好。因此,它经常用于建筑物和厨房。
马氏体不锈钢可以通过热处理(主要是淬火和回火)来增加其强度和韧性,因此它常用于医疗机械、切削工具、塑料模具等对耐磨性和耐腐蚀性很重要的地方。这是。有13Cr钢和18Cr钢,后者的耐腐蚀性更好。
沉淀硬化不锈钢兼具耐腐蚀性和高强度,在JIS中,SUS630(17-4PH钢)和SUS631(17-7PH钢)用作不锈钢棒(JIS G 4303)和不锈钢板(JIS G 4305) .) 规定。前者添加铜(Cu)和铌(Nb),后者添加铝(Al),通过析出硬化强化。SUS630通过锻造和铸造用于各种机械零件,SUS631用于需要强度和弹簧特性的零件,如板材和线材。
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