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不锈钢钢种介绍  

2012-06-15 13:18:40|  分类: 管理 |  标签: |举报 |字号 订阅

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不锈钢钢种介绍

一、300系列钢种

 

1、304(L) — 作为奥氏体的基本钢种,其耐腐蚀性、耐热性、低温强度、机械性能优秀;

—     热处理后不发生硬化,几乎没有磁性。

—     0Cr18Ni9(00Cr19Ni10)

●     简介

304钢不能通过热处理强化,只能采用冷变形的方式达到提高强度的目的。奥氏体结构赋予它良好的冷、热加工性能,无磁性和具有良好的低温性能。304钢薄截面的焊接件具有足够的耐晶间腐蚀能力。在氧化性酸(HNO3)中具有优良的耐蚀性。在碱液和大部分有机酸和无机酸及大气水蒸气中耐蚀性亦佳。

304钢的良好性能,使其成为应用最广泛的钢种,适合制造深冲成型件及输送腐蚀介质管道、容器、结构件等,亦可用于制造无磁、低温设备和部件。

304L是在304的基础上,通过降C和提高Ni的超低碳奥氏体不锈钢,目的是解决因Cr23C6析出致使304钢在一些条件存在严重的晶间腐蚀。与304相比,其强度稍低,但其敏化态耐晶间腐蚀能力明显提高,除强度外,其他性能均同于304钢。它主要用于需焊接且焊后又不能固溶处理的耐蚀设备和部件。

上述两个钢种,在易产生应力腐蚀环境和产生点蚀和缝隙腐蚀的条件下,在选用时要慎重。

●     特性及使用用途

钢种

特性

用途

Type304

一般广泛使用

一类、二类餐具,外装材,建筑材料,医疗器械,化学,食品工艺,纤维产业,船舶部件

Type304L

相对比304耐腐蚀性优秀

耐晶界腐蚀要求高的化学,煤炭,石油产业的设备,建筑资材,耐热部件及难以热处理的部件

●     工艺性能

304和304L均有良好的冷、热加工性能,可采用通用的各种冷、热加工工艺生产锻材、棒材、线材、板材、带材、丝材等冶金产品。热加工温度范围:900~1180℃。冷加工时,当变形量过大时,须进行中间退火,以利于进一步加工,

A.  热处理:

固溶处理:304—1080~1100℃;304L—1050~1100℃;水冷或空冷

B.  焊接

可采用通用方法焊接。

手工焊时,含C:0.04~0.06%的薄尺寸304,可采用A002焊条,焊后可不产生晶间腐蚀倾向,对厚尺寸的需进行焊后热处理。不能进行热处理,改用304L.

C.  冷成型性

影响因素:成分(铬当量和镍当量之比),常规拉伸性能。

●     应用

304和304L广泛应用于化工、石化、核工业、轻工、纺织等工业,在反应堆中,304是早期沸水核反应堆的主要结构材料,主要用于:岐管,旁通管道和支撑件。由于出现IGSCC(晶间应力腐蚀)已由核级00Cr18Ni10取代。压水核反应堆中,304和304L主要用于1,2,3级设备用不锈钢锻件和冲压件,热交换器无缝管,辅助管道,冷却剂系统管道等,对于大截面要求焊接的部件应选用000Cr19Ni10。

一般在400℃以下使用。

 

2、301(L) — 1Cr17Ni7

— 相对304含有低Ni,Cr及高N成分,经过粗压延可以达到高强度化

—     相对碳钢,铝有优秀的高温强度,抗疲劳强度及耐腐蚀性,使用在电车上可以减轻重量

● 简介

   301是一种亚稳奥氏体不锈钢,在充分固溶的条件下,具有完全奥氏体组织。在奥氏体不锈钢中,301是最易冷变形强化的钢种,通过冷变形加工可使钢的强度、硬度提高,并且保留足够的塑、韧性,加之此钢在大气条件下具有良好的耐锈性,但在还原性介质耐蚀性欠佳,在酸碱盐等化工介质耐蚀性较差,因此不推荐用于腐蚀苛刻的环境。301主要以冷加工状态应用于承受较高负荷,又希望减轻装备重量和不生锈的设备部件。此外,此钢在受外力撞击时易产生加工硬化可吸收更多的撞击能量,对设备和人员将提供更可靠的安全保障。

● 特性及使用用途

钢种

特性

用途

Type301

高强度

电子仪器部件,Spring

Type301L

相对比301耐腐蚀性优秀

电车,有轨车辆内外装

●     工艺性能

热加工工艺性能良好,可生产棒、板、管、带等冶金产品,热加工温度范围:1150~850℃,软化退火温度1050~1100℃。301焊接性良好,冷轧薄板焊接后在焊缝区产生低强度区。

●     301L

在301基础上降低C的含量,改善耐晶间腐蚀,添加N,弥补C量下降引起的强度下降。

3、304J1    — 相对比304更好的成型性(复合型成型,深加工性)

            — 耐时效龟裂性优秀

●     特性及用途

钢种

特性

用途

Type304J1

成型性好,耐时效龟裂

保温饭盒,保温瓶,Sink Bowl,燃气灶,Burner部件

 

添加了2%左右的铜元素,使材料的拉伸性能更加好,但同时耐腐蚀性能相比不如304。

 

4、316(316L)  

— 0Cr17Ni12Mo2(00Cr17Ni14Mo2)

— 添加Mo,故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好,可在苛酷的条件下使用;加工硬化性优(无磁性)。

  — 高温强度优秀

●     简介

奥氏体不锈钢,不能通过热处理强化。具有良好的强度、塑性、韧性和冷成型性及良好的低温性能。由于在Cr18Ni8的基础上添加了2%的Mo,赋予了钢良好的耐还原性介质和耐点蚀能力。在各种有机酸、无机酸、碱、盐类、海水中均有适宜的耐蚀性。在还原性酸性介质中其耐蚀性远优于304和304L。

这两者的区别在于后者为超低碳奥氏体不锈钢,且为了平衡组织,后者镍含量较高。两者相比,316L具有良好的耐敏化态晶间腐蚀性能,适用于制造厚截面尺寸的焊接部件和装备。316和316L是制造合成纤维、石油化工、纺织、造纸、印染及原子能工业用设备的重要耐腐蚀材料。

●     特性及用途

钢种

特性

用途

Type316

耐孔蚀,特别是高温强度优秀

管道用,热交换器,食品工业,写真工业

Type316L

耐晶界腐蚀优秀

对抗晶界腐蚀性有特别要求的产品,锅炉管道,海洋结构物

●     耐蚀性

1. 同一应力强度,温度越高,疲劳裂纹扩展速度越快。

      2.两者均属于高塑性的奥氏体不锈钢,其抗拉强度较高。

      3.腐蚀介质的存在加速钢的腐蚀疲劳过程。例如:316钢在沸腾MgCl2溶液中的腐蚀行为,浓度越高,沸点越高,越易产生破裂。

      4.在高温水环境中316钢的应力腐蚀主要为IGSSC(穿晶)。

●     工艺性能

316和316L均有良好的冷、热加工性能,钢的热塑性良好,过热敏感性低,适宜的热加工温度为900~1000℃。由于钢中含Mo较高,其变形抗力较304和304L明显要高。

冷加工性能良好,可进行冷轧、冷拔、深冲弯曲、卷边折叠等冷加工和冷成型。

固溶温度为1050~1100℃,冷却方式:水冷或空冷,依据产品截面尺寸而定。

焊接:为保持良好的耐晶间腐蚀,焊后应进行固溶处理,若不允许热处理,要选用316L。

 

5、317(317L)

— 00Cr19Ni13Mo3(00Cr19Ni13Mo3)

— 两者较316(316L)钼的含量提高了1%,因此,在改善稀硫酸,磷酸及醋酸,甲酸中的耐蚀性得以提高,在氯化物中的耐点蚀性能也得到改善。317L为超低碳,耐晶间腐蚀优异,适宜制作焊接部件,可冷加工深化。

— 固溶:1050~1100℃,快冷,大件淬火,小件空冷。

— 应用:海洋大气、造纸工业的纸浆生产、印染设备、石油化工及核燃料生产耐稀硫酸和有机酸腐蚀的设备、容器、反应釜、管道、泵及阀门等。

 

6、321 — 1Cr18Ni9Ti

— 添加了C稳定化元素Ti,抑制晶界敏化

— 在敏化区间(450~850℃)使用

— 添加Ti后缺陷(Inclusion Line,Ti-Streak)多发钢种

●     简介

以奥氏体不锈钢晶间腐蚀的贫铬理论为基础,通过添加Ti在钢中优先形成TiC,窃取Cr23C6中的碳,避免大量网状Cr23C6沿晶界析出,从而减轻晶界贫铬的贫化程度,使贫铬区铬的含量不低于保证耐蚀性的临界铬量,因此减轻和避免了晶间腐蚀。目前,在高温和一些特定环境中(抗氢腐蚀)以及在需稳定化热处理的条件下仍使用。

●     特性及用途

钢种

特性

用途

Type321

在敏化态区间(475~850)使用

Boiler热交换器,管道,Expansion Joint等焊接,组装后无法进行热处理的部件/设备

 

●     工艺性能

钢的冷、热加工性能优良,适宜的热加工温度为900~1150℃。可承受任何形式的冷加工和冷成型。热处理通常为固溶退火:950~1150℃,快冷,厚板水冷,薄板空冷。冷加工中间退火温度为:850~970℃,保温后快冷;稳定化处理:850~930℃。可焊性好,焊接后不需要热处理。

应用

321广泛用于化工和石油化工及核工业的耐蚀部件和高温焊接构件。Eg:反应器管道,热交换器,大型锅炉过热器,再热气管道。

 

7、310S — 25Cr-20Ni系高合金不锈钢

         — 耐高温氧化性优秀,适合1000℃以下的耐热部件

●     特性及用途

钢种

特性

用途

Type310S

耐高温氧化性,高温强度良好

排气管Bellows,微波炉Heater,Tube,火化炉等要求耐热性好的钢种,高温/高热接触部件

 

  

二、400系列钢种

 

8、430 — 1Cr17

— 广泛使用的Ferrite系(铁素体)不锈钢

— 含有17%Cr, 1000℃以下以α单相的形式存在

 

●     简介

430为中等Cr含量铁素体不锈钢。钢的脆性转变温度在室温以上,且对缺口敏感。所以,430不适合制作在室温以下承受载荷的设备部件,且通常使用的钢材其截面尺寸不超过4mm。430在大气水蒸气等弱介质中具有不锈性,但当介质中含有较高的Cl-时,不锈性则显不足。在氧化性酸中,其耐蚀性接近1Cr18Ni9(Ti)。

●     特性及用途

钢种

特性

用途

Type430

热膨胀率低,成型性及耐氧化性优秀

燃气灶表面,家电部件,二类餐具,建筑内装用,Sink上表面,洗衣机内桶

 

 

9、409L  — 00Cr11Ti

—     为了提高加工性、焊接性、耐腐蚀性而添加了稳定化元素Ti,焊接性和加工性优秀

—     在高温及常温里保持完全的BCC结构的铁素体不锈钢

 

●     特性及用途

钢种

特性

用途

Type409L

高温强度及高温耐腐蚀性,焊接性良好

汽车排气管部件,热交换器,耐热设备,低级餐具

 

● 工艺性能

       焊接性能:409L在比较弱的腐蚀环境中,如大气和淡水中有优异的耐蚀性。在含有微量HCl的沸腾溶液中,其耐腐蚀性较0Cr13,00Cr13低,也较0Cr17钢低。有较宽的耐酸范围。在模拟汽车消音器冷凝液环境中,其腐蚀率随Cr的增加而降低,当Cr≥11%时,腐蚀率降的非常低,因此,409L已在现代汽车排气系统中代替镀铝钢。

      抗氧化性:409L有着比软钢(低碳钢)更为优异的抗高温氧化性,断续高温使用温度为815℃,连续使用温度为675℃,过于苛刻的环境则不宜使用。409L的抗氧化性较0Cr13Al和00Cr13好。

      加工性能和热处理:热加工开始温度为1100~1150℃,卷取温度~600℃,热轧带坯在罩式炉退火830~870℃X8h。冷轧带在冷线或混线的连续退火酸洗上处理,温度应控制在860±10℃ 。焊接时电流输入要小,避免晶粒过分长大,降低焊缝和热影响区的塑韧性。

 

 

10、439 — 热传导率高,热膨胀率低,适合热交换器,排气管

       — 添加高Ti,焊接性,

 

●     特性及用途

钢种

特性

用途

439

热传导率高,热膨胀率低

耐热器械,汽车排气管,Clad(复层)用,装饰建材,制管用

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