常用不锈钢材料汇编

目 录 1. 国内外常用不锈钢牌号对照表 2. 常用不锈钢牌号的主要用途 3. 双相不锈钢分类，牌号及 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 4. 不锈钢的耐腐蚀性及其种类 5. 不锈钢的性能与组织 1. 国内外常用不锈钢牌号对照表 美 国 SUA 中 国 CHINA GB1220 日 本 JAPAN JIS AISI ASTM 英 国 UK BS970 BS1449 德 国 GERMANY DIN17440 DIN17224 法 国 FRANCE NFA35-572 NFA35-576-582 NFA35-584 1Cr18Mn8Ni5N SUS202 202 S20200 284S16 X12CrNi177 SZ12CN17.07 1Cr17Ni7 SUS301 301 S30100 301S21 X12CrNi188 Z10CN18.09 1Cr18Ni9 SUS302 302 S30200 302S25 X5CrNi189 Z6CN180.9 OCr18Ni9 SUS304 304 S30300 304S15 X2CrNi189 Z2CN18.09 OOCr19Ni10 SUS304L 304 S30403 304S12 Z5CN18.09A2 OCr19Ni9N SUSNI 304N S30451 X2CrNiN1810 Z2CN18.10N OOCr18Ni10N SUSLN X5CrNi1911 Z8CN18.12 1Cr18Ni12 SUS305 305 S30500 305S19 OCr23Ni13 SUS309S 309S S30908 OCr25Ni20 SUS310S 310S S31008 X5CrNIMo1812 Z6CND17.12 OCr17Ni12Mo2 SUS316 316 S3160 316S16 X2CrNIMo1812 Z2CND17.12 OOCr17Ni14Mo2 SUS316L 316L S31603 316S12 OCr17Ni12Mo2N SUS316N 316N S31651 OOCr18Ni14Mo2Cu2 SUS316JIL OCr19Ni13Mo3 SUS317 317 S31700 317S16 X2CrNiMo1816 Z2CN19.15 OOCr19Ni13Mo3 SUS317L 317L S31703 317S12 X10CrNiTi189 1Cr18Ni9Ti OCr19Ni10Ti SUS321 321 S32100 321S12 321S20 X10CrTi189 Z6NT18.10 OCr18Ni11Nb SUS347 347 S34700 347S17 X10CrNiNb189 Z6NNB18.10 OCr13AI SUS450 405 S40500 405S17 X71CrAI13 Z6CA13 1Cr17 SUS430 430 S43000 430S15 X8Cr17 Z8C17 OOCr27Mo SUSXM27 Xm27 S44625 Z01CD26.1 1Cr12 SUS403 403 S40300 430S17 1Cr13 SUS410 410 S41000 430S21 X10Cr13 Z12C13 1Cr13 SUS410S 410S 430S17 X7Cr13 Z6C13 1Cr13Mo SUS410J1 2Cr13 SUS420J1 420 S42000 430S37 X20Cr13 Z20C13 3Cr13 SUS420J2 430S45 Z15CN16.02 1Cr17Ni2 SUS431 431 S43100 430S29 X22CrNi17 7Cr17 SUS440A 440 S44002 8Cr17 SUS440B 440 S44003 Z100CD17 9Cr18 SUS440C 440C X105CrMo17 Z6CNU17.04 OCr17Ni4Cu4Nb SUS630 603 S17400 Z8CNA17.7 OCr17Ni7AI SUS631 631 S17700 X7CrNiAI177 2. 常用不锈钢牌号的主要用途 牌号 类型 特性和用途 1Cr18Ni9Ti 奥氏体型 使用广泛，适用于食品、化工、医药、原子能工业 OCr25Ni20 奥氏体型 材料，汽车排气净化装置用材料 1Cr18Ni9 奥氏体型 冷加工有高的强度，建筑用装饰部件 OCr18Ni9 奥氏体型 不锈耐热钢使用最广泛，食品用设备，一般化工设备，原子能工业用 OOCr19Ni10 奥氏体型 抗晶间腐蚀性 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 高的化学、煤炭、石油产业的野外露天机械、建材、耐热零件及热处理有困难德零件 OCr17Ni12Mo2 奥氏体型 于在海水和其它截止中，主要作耐点蚀材料，照相、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母 OOCr17Ni14Mo2 奥氏体型 为 OCr17Ni12Mo2的超低碳钢，用于对抗晶间腐蚀性有特别要求的产品 1Cr18Ni12Mo2Ti 奥氏体型 抗盐酸、磷酸、甲酸、乙酸的设备，有良好的耐晶间腐蚀 OCr18Ni10Ti 奥氏体型 Ti提高耐晶间腐蚀，不推荐作装饰部件 OCr16Ni14 奥氏体型 磁不锈钢，作电子元件 1Cr17Ni7 奥氏体型 经冷加工有高的强度。铁道车辆，传送带螺栓螺母用 0Cr18Ni9 奥氏体型 作为不锈耐热钢使用最广泛，食品用设备，一般化工设备，原子能工业用设备 0Cr19Ni9N 奥氏体型 在牌号 0Cr19Ni9上加 N，强度提高，塑性不降低。使材料的厚度减少。作为结构用强度部件 00Cr19Ni10 奥氏体型 比 0Cr19Ni9碳含量更低的钢，耐晶间腐蚀性优越，为焊接后不进行热处理部件类 00Cr18Ni10N 奥氏体型 在牌号 00Cr19Ni10上添加 N，具有以上牌号同样特性，用途与 0Cr19Ni9N相同，但耐晶间腐蚀性更好 1Cr18Ni9Ti 奥氏体型 作焊芯、抗磁仪表、医疗器械、耐酸容器及设备衬里输送管道等设备和零件（本钢种国标不推荐使用） 0Cr18Ni10Ti 奥氏体型 添加 Ti提高耐晶间腐蚀性，不推荐作装饰部件 0Cr17Ni12Mo2 奥氏体型 在海水和其他各种介质中，耐腐蚀性比 0Cr19Ni9好。主要作 1点蚀材料 0Cr18Ni12Mo2Ti 用于抵抗硫酸、磷酸、蚁酸、醋酸的设备，有良好耐晶间腐蚀性。 0Cr17Ni12Mo2N 奥氏体型 在牌号 0Cr17Ni12Mo2中加入 N，提高强度，不降低塑性，使材料的厚度减薄。作耐腐蚀性较好的强度较高的部件 00Cr17Ni14Mo2 奥氏体型 为 0Cr17Ni14Mo2的超低碳钢，比 0Cr17Ni14Mo2耐晶间腐蚀性好 00Cr17Ni13Mo2N 奥氏体型 在牌号 00Cr17Ni14Mo2中加入 N，具有以上牌号同样特性，用途与 0Cr17Ni12Mo2N相同，但耐晶间腐蚀性更好 0Cr19Ni13Mo3 奥氏体型 耐点腐蚀性比 0Cr17Ni2Mo2好，作染色设备材料等 00Cr19Ni13Mo3 奥氏体型 为 0Cr19Ni13Mo3的超低碳钢，比 0Cr19Ni13Mo3耐晶间腐蚀性好 0Cr18Ni11Nb 奥氏体型 含 Nb提高耐晶间腐蚀性 0Cr25Ni20 奥氏体型 抗氧化性比 0Cr23Ni13好。实际上多作为耐热钢使用 3. 双相不锈钢分类、牌号及标准 3.1常用双相不锈钢牌号和各国牌号的近似值对照如下表 国家/型号 低合金型 中合金型 高合金型 超级双相钢 中国 00Ci23Ni4N 00Cr18Ni5Mo3Si2 00Cr22Ni5Mo3N 0Cr25Ni5Mo2 00Cr25Ni7Mo3WCuN 00Cr25Ni7Mo4N 00Cr25Ni6Mo3CuN 美国 UN23 （SAF2304） UNS S31500 UNS S31803 UNS S32900 UNS S31260 UNS S32750 00Cr25Ni6Mo3CuN 瑞典 SS232 （SAF2304） SS2376(3RE60) SS2377(SAF2205) SS2324(10RE51) SS2328(SAF2507) 德国 W．Nr.1.4362 W.Nr.1.4417 w.Nr.1.4462 W.Nr.1.4460 W.Nr.1.4501 W.Nr.1.4410 W.Nr.1.4507 法国 UR35N UR45N —— UR47N+ UR52N+ 日本 DP11 DP1 DP8 329J1 329J2L —— 3.2 双相不锈钢产品采用的相关标准 材质 无缝和焊接管 棒材 板材 带材 锻件（发兰） 铸件 焊丝 焊条 双 相 不 锈 钢 ASTM A789 ASTM A790 ASTM A450 ASTM A530 GB/T 14976 GB/T 14975 GB/T 13296 ASTM A276 ASTM A479 ASTM A484 GB 1220 ASTM A240 ASTM A182 ASTM A788 ASTM A351ASTM A995 ASME/AWSA5.4ASME/ AWSA5.9 3.3 常用双相不锈钢的性能 3.3.1 .化学成分（%） 钢号 C ≤ Mn≤ Si≤ S≤ P≤ Cr Ni Mo Cu≤ N S32750（SAF2507） 00Cr22Ni7Mo4N 0.03 1.20 0.80 0.020 0.035 24.0/26.0 6.0/8.0 3.0/5.0 0.50 0.24/0.32 S31803（SAF2205） 00Cr22Ni5Mo3N 0.03 2.00 1.0 0.02 0.030 21.0/ 23.0 4.50/ 6.50 2.50/ 3.50 0.08/ 0.20 S31500（3RE60） 00Cr18Ni5Mo3Si2 0.03 1.2/ 2.00 1. 4/ 2.00 0.030 0.030 18.0/ 19.0 4.25/ 5.25 2.50/ 2.00 0.05/ 0.10 3.2.2机械性能： 热处理 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 ℃ Ab（Mpa）≥ As（Mpa）≥ ∮ ≥ 布氏 洛氏 S32750（SAF2507） 00Cr22Ni5Mo3N 1025-1125 水 800 550 15 310 32 S31803（SAF2205） 00Cr22Ni5Mo3N 1020-1100 620 450 25 290 30.5 S31500（3RE60） 00Cr18Ni5Mo3Si2 980-1040 630 440 30 290 30.5 3.3.3 金相组织 本公司的内控标准对相比例作出规定，固溶状态下的金相组织为铁素体相-奥氏体双相。其奥氏体相的含量为 40%-60%。金相组 织中不允许有 0相等脆性相的析出。 3.3.4．双相不锈钢的连续使用温度范围为-50℃-60℃。热加工温度应不低于 950℃。 4. 不锈钢的耐腐蚀性及其种类 4.1 腐蚀的种类和定义 在众多的工业用途中，不锈钢都能提供今人满意的耐蚀性能。根据使用的经验来看，除机械失效外，不锈钢的腐蚀主要表现在： 不锈钢的一种严重的腐蚀形式是局部腐蚀（亦即应力腐蚀开裂、点腐蚀、晶间腐蚀、腐蚀疲劳以及缝隙腐蚀）。这些局部腐蚀所导致的 失效事例几乎占失效事例的一半以上。事实上，很多失效事故是可以通过合理的选材而予以避免的。 应力腐蚀开裂（SCC）：是指承受应力的合金在腐蚀性环境中由于烈纹的扩展而互生失效的一种通用术语。应力腐蚀开裂具有脆性 断口形貌，但它也可能发生于韧性高的材料中。发生应力腐蚀开裂的必要条件是要有拉应力（不论是残余应力还是外加应力，或者两 者兼而有之）和特定的腐蚀介质存在。型纹的形成和扩展大致与拉应力方向垂直。这个导致应力腐蚀开裂的应力值，要比没有腐蚀介 质存在时材料断裂所需要的应力值小得多。在微观上，穿过晶粒的裂纹称为穿晶裂纹，而沿晶界扩图的裂纹称为沿晶裂纹，当应力腐 蚀开裂扩展至其一深度时（此处，承受载荷的材料断面上的应力达到它在空气中的断裂应力），则材料就按正常的裂纹（在韧性材料中， 通常是通过显微缺陷的聚合）而断开。因此，由于应力腐蚀开裂而失效的零件的断面，将包含有应力腐蚀开裂的特征区域以及与已微 缺陷的聚合相联系的“韧窝”区域。 点腐蚀：是一种导致腐蚀的局部腐蚀形式。 晶间腐蚀：晶粒间界是结晶学取向不同的晶粒间紊乱错合的界城，因而，它们是钢中各种溶质元素偏析或金属化合物（如碳化物 和 δ 相）沉淀析出的有利区城。因此，在某些腐蚀介质中，晶粒间界可能先行被腐蚀乃是不足为奇的。这种类型的腐蚀被称为晶间腐 蚀，大多数的金属和合金在特定的腐蚀介质中都可能呈现晶间腐蚀。 缝隙腐蚀：是局部腐蚀的一种形式，它可能发全于溶液停滞的缝隙之中或屏蔽的表面内。这样的缝隙可以在金属与金属或金属与 非金属的接合处形成，例如，在与铆钉、螺栓、垫片、阀座、松动的表面沉积物以及海生物相接烛之处形成。 全面腐蚀：是用来描述在整个合金表面上以比较均勺的方式所发生的腐蚀现象的术语。当发生全面腐蚀时，村料由于腐蚀而逐渐 变薄，甚至材料腐蚀失效。不锈钢在强酸和强碱中可能呈现全面腐蚀。全面腐蚀所引起的失效问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 并不怎么令人担心，因为，这种腐 蚀通常可以通过简单的浸泡试验或查阅腐蚀方面的文献资料而预测它。 4.2. 各种不锈钢的耐腐蚀性能 304 是一种通用性的不锈钢，它广泛地用于制作要求良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设备和机件。 301 不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象，被用于要求较高强度的各种场 302 不锈钢实质上就是含碳量更高的 304不锈钢的变种，通过冷轧可使其获得较高的强度。 302B 是一种含硅量较高的不锈钢，它具有较高的抗高温氧化性能。 303和 303Se 是分别含有硫和硒的易切削不锈钢，用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。 303Se不锈钢也用于制作需要热镦的机件，因为在这类条件下，这种不锈钢具有良好的可热加工性。 304L 是碳含量较低的 304 不锈钢的变种，用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至 最少，而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀（焊接侵蚀）。 304N 是一种含氮的不锈钢，加氮是为了提高钢的强度。 305和 384 不锈钢含有较高的镍，其加工硬化率低，适用于对冷成型性要求高的各种场合。 308 不锈钢用于制作焊条。 309、310、314 及 330 不锈钢的镍、铬含量都比较高，为的是提高钢在高温下的抗氧化性能和蠕变强度。而 30S5 和 310S 乃是 309 和 310 不锈钢的变种，所不同者只是碳含量较低，为的是使焊缝附近所析出的碳化物减至最少。330 不锈钢有着特别高的抗渗碳能力 和抗热震性． 316和 317 型不锈钢含有铝，因而在海洋和化学工业环境中的抗点腐蚀能力大大地优于 304不锈钢。其中，316型不锈钢由变种包括 低碳不锈钢 316L、含氮的高强度不锈钢 316N以及合硫量较高的易切削不锈钢 316F。 321、347及 348 是分别以钛，铌加钽、铌稳定化的不锈钢，适宜作高温下使用的焊接构件。348是一种适用于核动力工业的不锈钢， 对钽和钻的合量有着一定的限制。 5. 不锈钢的性能与组织 目前已知的化学元素有 100多种，在工业中常用的钢铁材料中可以遇到的化学元素约二十多种。对于人们在与腐蚀现象作长期斗 争的实践而形成的不锈钢这一特殊钢系列来说，最常用的元素有十几种，除了组成钢的基本元素铁以外，对不锈钢的性能与组织影响 最大的元素是：碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮、铜、钴等。这些元素中除碳、硅、氮以外，都是化学元素周期表中 位于过渡族的元素。 实际上工业上应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的，当几种元素共存于不锈钢这一个统一体中时，它们的影响要比 单独存在时复杂得多，因为在这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用，而且要注意它们互相之间的影响，因此不锈钢的组织决定于 各种元素影响的总和。 5.1．各种元素对不锈钢的性能和组织的影响和作用 5.1.1.铬在不锈钢中的决定作用 决定不锈钢性属的元素只有一种，这就是铬，每种不锈钢都含有一定数量的铬。迄今为止，还没有不含铬的不锈钢。铬之所以成 为决定不锈钢性能的主要元素，根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后，促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面 发展。这种变化可以从以下方面得到说明： ①铬使铁基固溶体的电极电位提高 ②铬吸收铁的电子使铁钝化 钝化是由于阳极反应被阻止而引起金属与合金耐腐蚀性能被提高的现象。构成金属与合金钝化的理论很多，主要有薄膜论、吸附论 及电子排列论。 5.1.2 碳在不锈钢中的两重性 碳是工业用钢的主要元素之一，钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式，在不锈钢中碳的影响尤为 显著。碳在不锈钢中对组织的影响主要表现在两方面，一方面碳是稳定奥氏体的元素，并且作用的程度很大（约为镍的 30 倍），另一 方面由于碳和铬的亲和力很大，与铬形成—系列复杂的碳化物。所以，从强度与耐腐烛性能两方面来看，碳在不锈钢中的作用是互相 矛盾的。 认识了这一影响的规律，我们就可以从不同的使用要求出发，选择不同含碳量的不锈钢。 例如工业中应用最广泛的，也是最起码的不锈钢——0Crl3～4Cr13 这五个钢号的标准含铬量规定为 12～14％，就是把碳要与铬形 成碳化铬的因素考虑进去以后才决定的，目的即在于使碳与铬结合成碳化铬以后，固溶体中的含铬量不致低于 11.7％这一最低限度的 含铬量。 就这五个钢号来说由于含碳量不同，强度与耐腐蚀性能也是有区别的，0Cr13～2Crl3钢的耐腐蚀性较好但强度低于 3Crl3和 4Cr13 钢，多用于制造结构零件，后两个钢号由于含碳较高而可获得高的强度多用于制造弹簧、刀具等要求高强度及耐磨的零件。又如为了 克服 18－8铬镍不锈钢的晶间腐蚀，可以将钢的含碳量降至 0.03％以下，或者加入比铬和碳亲和力更大的元素（钛或铌），使之不形成 碳化铬，再如当高硬度与耐磨性成为主要要求时，我们可以在增加钢的含碳量的同时适当地提高含铬量，做到既满足硬度与耐磨性的 要求，又兼顾—定的耐腐蚀功能，工业上用作轴承、量具与刃具有不锈钢 9Cr18和 9Cr17MoVCo钢，含碳量虽高达 0.85～0.95％，由 于它们的含铬量也相应地提高了，所以仍保证了耐腐蚀的要求。 总的来讲，目前工业中获得应用的不锈钢的含碳量都是比较低的，大多数不锈钢的含碳量在 0.1～0.4％之间，耐酸钢则以含碳 0.1～ 0.2％的居多。含碳量大于 0.4％的不锈钢仅占钢号总数的一小部分，这是因为在大多数使用条件下，不锈钢总是以耐腐蚀为主要目的。 此外，较低的含碳量也是出于某些 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 上的要求，如易于焊接及冷变形等。 5.1.3. 镍在不锈钢中的作用是在与铬配合后才发挥出来的 镍是优良的耐腐蚀材料，也是合金钢的重要合金化元素。镍在钢中是形成奥氏体的元素，但低碳镍钢要获得纯奥氏体组织，含镍量 要达到 24％；而只有含镍 27％时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变。所以镍不能单独构成不锈钢。但是镍与铬同时存在于不 锈钢中时，含镍的不锈钢却具有许多可贵的性能。 于上面的情况可知，镍作为合金元素在不锈钢中的作用，在于它使高铬钢的组织发生变化，从而使不锈钢的耐腐蚀性能及工艺性 能获得某些改善。 5.1.4 锰和氮可以代替铬镍不锈钢中镍 镍奥氏体钢的优点虽然很多，但近几十年来由于镍基耐热合金与含镍 20％以下的热强钢的大量发展与应用，以及化学工业日益发 展对不锈钢的需要量越来越大，而镍的矿藏量较少且又集中分布在少数地区，因此在世界范围内出现了镍在供和需方面的矛盾。所以 在不锈钢与许多其他合金领域（如大型铸锻件用钢、工具钢、热强钢等）中，特别是镍 的资源比较缺乏的国家，广泛地开展了节镍和 以其他元素代镍的科学研究与生产实践，在这方面研究和应用比较多的是以锰和氮来代替不锈钢与耐热钢中的镍。 锰对于奥氏体的作用与镍相似。但说得确切一些，锰的作用不在于形成奥氏体，而是在于它降低钢的临界淬火速度，在冷却时增 加奥氏体的稳定性，抑制奥氏体的分解，使高温下形成的奥氏体得以保持到常温。在提高钢的耐腐蚀性能方面，锰的作用不大，如钢 中的 含锰量从 0到 10．4%变化，也不使钢在空气与酸中的耐腐蚀性能发生明显的改变。这是因为锰对提高铁基固溶体的电极电位的 作用不大，形成的氧化膜的防护作用也很低，所以工业上虽有以锰合金化的奥氏体钢（如 40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN、ZGMn13钢等）， 但它们不能作为不锈钢使用。 锰在钢中稳定奥氏体的作用约为镍的二分之一，即 2％的氮在钢中的作用也是稳定奥氏体，并且作用的 程度比镍还要大。例如，欲使含 18％铬的钢在常温下获得奥氏体组织，以锰和氮代镍的低镍不锈钢与元镍的铬锰氮不诱钢，目前已在 工业中获得应用，有的已成功地代替了经典的 18-8铬镍不锈钢。 5.1.5.不锈钢中加钛或铌是为了防止晶间腐蚀。 5.1.6.钼和铜可以提高某些不锈钢的耐腐蚀性能。 5.17.其他元素对不锈钢的性能和组织的影响 以上主要的九种元素对不锈钢的性能和组织的影响，除这些元素对不锈钢性能与组织影响较大的元素以外，不锈钢中还含有一些 其他的元素。有的是和一般钢一样为常存杂质元素，如硅、硫、磷等．也有的是为了某些特定的目的而加入的，如钴、硼、硒、稀土 元素等。从不锈钢的耐腐蚀性能这一主要性质来说，这些元素相对于已讨论的九种元素，都是非主要方面的，虽然如此，但也不能完 全忽略，因为它们对不锈钢的性能与组织同样也发生影响。 硅 是形成铁素体的元素，在一般不锈钢中为常存杂质元素。 钴 作为合金元素在钢中应用不多，这是因为钴的价格高及其在其它方面（如高速钢、硬质合金、钴基耐热合金、磁钢或硬磁合 金等）有着更重要的用途。在一般不锈钢中加钴作合金元素的也不多，常用不锈钢如 9Crl7MoVCo钢（含 1.2-1.8％钴）加钴，目的并 不在于提高耐腐蚀性能而在于提高硬度，因为这种不锈钢的主要用途是制造切片机械刃具、剪刀及手术刀片等。 硼 高铬铁素体不锈钢 Crl7Mo2Ti钢中加 0．005％硼，可使在沸腾的 65％醋酸中的耐腐蚀性能提高。加微量的硼（0.0006～0.0007 ％）可使奥氏体不锈钢的热态塑性改善。少量的硼由于形成低熔点共晶体，使奥氏体钢焊接时产生热裂纹的倾向增大，但含有较多的 硼（0．5～0．6％）时，反而可防止热裂纹的产生。因为当含有 0．5～0．6％的硼时，形成奥氏体－硼化物两相组织，使焊缝的熔点 降低。熔池的凝固温度低于半溶化区时，母材在冷却时产生的张应力，由处于液态．固态的焊缝金属承受，此时是不致引起裂缝的， 即使在近缝区形成了裂纹，也可以为处于液态－固态的熔池金属所填充。含硼的铬镍奥氏体不锈钢在原子能工业中有着特殊的用途。 磷 在一般不锈钢中都是杂质元素，但其在奥氏体不锈钢中的危害性不像在一般钢中那样显著，故含量可允许高一些，如有的资 料提出可达 0．06％，以利于冶炼控制。个别的含锰的奥氏体钢的含磷量可达 0．06％（如 2Crl3NiMn9钢）以至 0.08％（如 Cr14Mnl4Ni 钢）。利用磷对钢的强化作用，也有加磷作为时效硬化不锈钢的合金元素，PH17－10P钢(含 0．25％磷)乃 PH－HNM钢（含 0．30磷） 等。 硫和硒 在一般不锈钢中也是常有杂质元素。但向不锈钢中加 0．2～0．4％的硫，可提高不锈钢的切削性能，硒也具有同样的作 用。硫和硒提高不锈钢的切削性能，是因为它们降低不锈钢的韧性，例如一般 18－8铬镍不锈钢的冲击值可达 30公斤/厘米 2。含 0．31 ％硫的 18－8钢（0．084％C、18．15％Cr、9．25％Ni）的冲击值为 1．8公斤/平方厘米；含 0。22％硒的 18－8钢（0．094％C、18．4 ％Cr、9％Ni）的冲击值为 3．24 公斤/平方厘米。硫与硒均降低不锈钢的耐腐蚀性能，所以实际应用它们作为不锈钢的合金化元素的 很少。 稀土元素 稀土元素应用于不锈钢，目前主要在于改善工艺性能方面。如向 Crl7Ti钢和 Cr17Mo2Ti钢中加少量的稀土元素，可以 消除钢锭中因氢气引起的气泡和减少钢坯中的裂纹。奥氏体和奥氏体－铁素体不锈钢中加 0．02～0．5％的稀土元素（铈镧合金），可 显著改善锻造性能。曾有一种含 19．5%铬、23％镍以及钼铜锰的奥氏体钢，由于热加工工艺性能在过去只能生产铸件，加稀土元素后 则可轧制成各种型材。 5.2．按金相组织对不锈钢的分类及各类不锈钢的一般特点 按化学成分（主要是含铬量）及用途，不锈钢分为不锈与耐酸两大类。工业上还按自高温（900-1100度）加热空气冷却后钢的基体 组织的类型对不锈钢进行分类，这是基于我们上面所讨论的碳及合金元素对不锈钢组织影响的特点决定的。 工业上应用的不锈钢按金相组织可分为三大类：铁素体不锈钢，马氏体不锈钢，奥氏体不锈钢。可以把这三类不锈钢的特点归纳(如 下表)，但需要说明的是马氏体不锈钢并不是都不可焊接，只是受某些条件的限制，如焊前应预热焊后应作高温回火等，而使焊接工艺 比较复杂。实际生产中一些马氏体不锈钢如 1Cr13,2Cr13以及 2Cr13与 45钢焊接还是比较多的。 不锈钢的分类、主要成分及性能比较 分类 大概成分 （%） 淬火性 耐蚀性 加工性 可焊接性 磁性 C Cr Ni 铁素体系 0．35以下 16-27 - 无 佳 尚佳 尚可 有 马氏体系 1．20以下 11-15 - 自硬性 可 可 不可 有 奥氏体系 0．25以下 16以上 7以上 无 优 优 优 无 以上分类仅是按钢的基体组织分的，由于钢中稳定奥氏体及形成铁素体的元素的作用不能互相平衡，以及由于大量的铬使平衡图 S 点左移，工业中应用的不锈钢的组织除了上面讲的三种基本类型以外，还有马氏体—铁素体，奥氏体－铁素体，奥氏体－马氏体等过 渡型的复相不锈钢，以及具有马氏体－碳化物组织的不锈钢。 5.2.1铁素体钢 含铬大于 14％的低碳铬不锈钢，含铬大干 27％的任何含碳量的铬不锈钢，以及在上述成分基础上再添加有钼、钛、铌、硅、铝、、 钨、钒等元素的不锈钢，化学成分中形成铁素体的元素占绝对优势，基体组织为铁素。这类钢在淬火（固溶）状态下的组织为铁素体， 退火及时效状态的组织中则可见到少量碳化物及金属间化合物。 属于这一类的有 Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好， 但机械性能与工艺性能较差，多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。 5.2.2.铁素休－马氏体钢 这类钢在高温时为 y+a（或 δ）两相状态，快冷时发生 y-M转变，铁素体仍被保留，常温组织为马氏体和铁素体,由于成分及加热温 度的不同，组织中的铁素体量可在百分之几至几十的范围内变化。0Crl3钢，lCrl3钢，铬偏上限而碳偏下限的 2Cr13钢，Cr17Ni2钢， Cr17wn4 钢，以及在 ICrl3 钢基础上发展起来的许多改型 12％铬热强钢（这类钢也叫做耐热不锈钢）中的许多钢号，如 Cr11MoV， Cr12WMoV，Crl2W4MoV，18Crl2WMoVNb等均属干这一类。 铁素体—马氏体钢可以部分地接受淬火强化，故可获得较高的机械性能。但它们的机械性能与工艺性能在很大程度上受组织中铁素 体的含量及分布形态的影响。这类钢按成分中的含铬量分属 12～14％与 15～18％两个系列。前者具有抵抗大气及弱腐蚀性介质的能力， 并且具有良好的减震性及较小的线膨胀系数；后者的耐腐蚀性能与相同含铬量的铁素体耐酸钢相当，但在一定程度上也保留着高铬铁 素体钢的某些缺点。 5.2.3.马氏体钢 这类钢在正常淬火温度下处在 y相区，但它们的 y相仅在高温时稳定，M点一般在 3OO℃左右，故冷却时转变为马氏体。 这类钢包括 2Cr13,2Cr13Ni2,3Cr13以及部分改型 12％铬热强钢，如 13Cr14NiWVBA，Cr11Ni2MoWVB钢等。马氏体不锈钢的机械 性能、耐腐蚀性能、工艺性能与物理性能，均和含铬 12～14％的铁素体-马氏体不锈钢相近。由于组织中没有游离的铁素体，机械性能 比上述钢要高，但热处理时的过热敏感性较低。 5.2.4.马氏体—碳化物钢 Fe－C合金的并析点的含碳为 0.83％，在不锈钢中由于铬使 S点左移，含 12％铬和大于 0.4％碳的钢（图 11-3），以及含 18％铬和 大于 0.3％碳的钢（图卜）3）均属于过共析钢。这类钢在正常淬火温度加热，次生碳化物不能完全溶于奥氏体，因此淬火后的组织为 马氏体和碳化物组成。 属于这一类的不锈钢牌号不多，却是一些含碳比较高的不锈钢，如 4Crl3、9Cr18、9Crl8MoV 、9Crl7MoVCo钢等，含碳量偏上限 的 3Crl3钢在较低的温度下淬火，也可能出现这样的组织。由于含碳量高,上述 9Cr18等三个钢号中虽含有较多的铬，但其耐腐蚀性能 仅与含 12～14％锗的不锈钢相当。这类钢的主要用途是要求高硬及耐磨的零件，如切削工具、轴承、弹簧及医疗器械等。 5.2.5.奥氏体钢 这类钢含有较多扩大 y区和稳定奥氏体的元素，在高温时为均为 y相，冷却时由于 Ms点在室温以下，所以在常温下具有奥氏体 组 织 。 18-8 ， 18 － 12 、 25-20 、 20-25Mo 等 铬 镍 不 锈 钢 ， 以 锰 代 替 部 分 镍 并 加 氮 的 低 镍 不 锈 钢 如 Cr18Mnl0Ni5,Cr13Ni4Mn9,Cr17Ni4Mn9N,Cr14Ni3Mnl4Ti钢等均属于这一类。 奥氏体不锈钢具有前已述及的许多优点，虽然机械性能也比较低，和铁素体不锈钢—样不能热处理强化，但可以通过冷加工变形 的方法，利用加工硬化作用提高它们的强度。 这类钢的缺点是对晶间腐蚀及应力腐蚀比较敏感，需通过适当地合金添加剂及工艺措施 消除。 5.2.6.奥氏体－铁素体钢 这类钢因扩大 y 区和稳定奥氏体元素的作用程度，不足以使钢在常温或很高的温度下具有纯奥氏体组织，因此为奥氏体－铁素体 复相状态，其铁素体量也因成分及加热温度不同而可在较大的范围内变化。 属于这一类的不锈钢很多，如低碳的 18－8铬镍钢，加钛、铌、钼的 18－8铬镍钢，特别是在铸钢的组织中均可见到铁素体，此外 含铬大于 14～15％而碳低于 0．2％的铬锰不锈钢（如 Cr17Mnll），以及目前研究的和已获得应用的大多数铬锰氮不锈钢等。与纯奥氏 体不锈钢比较，这类钢的优点很多，如屈服强度较高，抗晶间腐蚀的能力较高，应力腐蚀的敏感性低，焊接时产生热裂纹的倾向小， 铸造流动性好等等。缺点是压力加工性能较差，点腐蚀倾向较大，易产生 c 相脆性，在强磁场作用下表现出弱磁性等。所有这些优点 和缺点均来源于组织中的铁素体。 5.2.7.奥氏钵－马氏体钢 这类钢的Ms点低于室温，固溶处理以后为奥氏体组织，易于成形和焊接。通常可用两种工艺方法使之发生马氏体转变。一是固溶 处理以后经 700～800度加热，奥氏体因析出碳化铬而转变为介稳定状态，Ms点升高至室温以上，冷却时转变为马氏体；二是固溶处 理以后直接冷却至Ms与Mf点之间，使奥氏体转变为马氏体。后一方法可获得较高的耐腐蚀性能，但固溶处理以后至深冷的间隔时间 不宜过久，否则会因奥氏体的陈化稳定作用而使深冷的强化效应降低。经上述处理以后钢再经 400～500度时效，使析出金属间化合物 进—步强化。这类钢的典型钢号有 17Cr一 7Ni一 A1、15Cr－9Ni－A1,17Cr—5Ni－Mo、15Cr-8Ni－Mo一 A1等等。这类钢也称为奥 氏体－马氏体时效不锈钢，并因为实际上这些钢的组织中除奥氏体和马氏体以外，还存在不同数量的铁素体，故也称为半奥氏体沉淀 硬化不锈钢。 这类钢是 50年代后期发展和应用的新型不锈钢，它们总的特点是强度高（C可达 100一 150）及热强性好，但由于含铬量较低并 在热处理时有碳化铬析出，因此耐腐蚀性能比标准的奥氏体不锈钢要低一些。也可以说这类钢的高强度是在牺牲一部分耐腐蚀性能与 其他性能（如非磁性）的情况下获得的，目前这类钢主要用于航空工业及火箭导弹生产方面，一般机械制造中应用尚不普遍，并且在 分类上也有把它们纳为超高强度钢的一个系列。 5.3 不锈钢为什么也生锈 不锈钢为什么也生锈? 当不锈钢管表面出现褐色锈斑（点）的时候，人们大感惊奇：认为 “不锈钢是不生锈的，生锈就不是不锈钢了， 可能是钢质出现了问题”。 其实，这是对不锈钢缺乏了解的一种片面的错误看法。不锈钢在一定的 条件下也会生锈的。 不锈钢具有抵抗大气氧化的能力---即不锈性，同时也具有在含酸、碱、盐的介质中耐腐蚀的能力---即耐蚀性。但其抗腐蚀能力的 大小是 随其钢质本身化学组成、加互状态、使用条件及环境介质类型而改变的。如 304钢管，在干燥清洁的大气中，有绝对优良的抗 锈蚀能力，但将它移到海滨地区，在含有大量盐份的海雾中，很快就会生锈了；而 316钢管则表现良好。因此，不是任何一种不锈钢， 在任何环境下都能耐腐蚀, 不生锈的。 不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而坚固细密的稳定的富铬氧化膜（防护膜），防止氧原子的继续渗入、继续氧化，而获得抗锈蚀 的能力。一旦有某种原因，这种薄膜遭到了不断地破坏，空气或液体中氧原子就会不断渗入或金属中铁原子不断地析离出来，形成疏 松的氧化铁，金属表面也就受到不断地锈蚀。这种表面膜受到破坏的形式很多，日常生活中多见的有如下几种： 1.不锈钢表面存积着含有其他金属元素的粉尘或异类金属颗粒的附着物，在潮湿的空气中，附着物与不锈钢间的冷凝水，将二者 连成一个微电池，引发了电化学反应，保护膜受到破坏，称之谓电化学腐蚀。 2.不锈钢表面粘附有机物汁液（如瓜菜、面汤、痰等），在有水氧情况下，构成有机酸，长时间则有机酸对金属表面的腐蚀。 3.不锈钢表面粘附含有酸、碱、盐类物质（如装修墙壁的碱水、石灰水喷溅），引起局部腐蚀。 4.在有污染的空气中（如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮的大气 ），遇冷凝水，形成硫酸、硝酸、醋酸液点，引起化学腐蚀。 以上情况均可造成不锈钢表面防护膜的破坏引发锈蚀。所以，为确保金属表面永久光亮，不被锈蚀，我们建议： 1.必须经常对装饰不锈钢表面进行清洁擦洗，去除附着物，消除引发修饰的外界因素。 2. 海滨地区要使用 316材质不锈钢，316材质能抵抗海水腐蚀。 3.市场上有些不锈钢管化学成分不能符合相应国家标准，达不到 304 材质要求。因此也会引起生锈，这就需要用户认真选择有信誉厂家的产品。