不銹鋼的專業(yè)知識(shí)

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不銹鋼的專業(yè)知識(shí)2012-07-25830 ]

不銹鋼專業(yè)知識(shí)介紹

　　在空氣中或化學(xué)腐蝕介質(zhì)中能夠抵抗腐蝕的一種高合金鋼，不銹鋼是具有美觀的表面和耐腐蝕性能好，不必經(jīng)過鍍色等表面處理，而發(fā)揮不銹鋼所固有的表面性能,使用于多方面的鋼鐵的一種，通常稱為不銹鋼。代表性能的有13鉻鋼，18-鉻鎳鋼等高合金鋼。
　　從金相學(xué)角度分析，因?yàn)椴讳P鋼含有鉻而使表面形成很薄的鉻膜，這個(gè)膜隔離開與鋼內(nèi)侵入的氧氣起耐腐蝕的作用。
　　為了保持不銹鋼所固有的耐腐蝕性，鋼必須含有12%以上的鉻。

1、鋼的編號(hào)和標(biāo)識(shí)方法
    （1）用國際化學(xué)元素符號(hào)和本國的符號(hào)來表示化學(xué)成分，用阿拉伯字母來表示成分含量的有：中國、***；
    （2）用固定位數(shù)數(shù)字來表示鋼類系列或數(shù)字:如美國日本200系，300系，400系；
    （3）用拉丁字母和順序組成序號(hào)，只表示用途。
2、我國的編號(hào)規(guī)則
    （1）我國國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的不銹鋼，其牌號(hào)的化學(xué)元素，采用國際符號(hào)表示。如C表示碳；Mn表示錳；Cr表示鉻；Ni表示鎳；
    （2）不銹鋼的含碳大都是很低，一般在鋼號(hào)中以千分之幾表示，不銹鋼的主要合金元素以百分之幾表示例如0cr18Ni9表示C小于0.08%，含鉻平均值為18%，含鎳平均值為9%.
3、美國標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼號(hào)編制方法
    2××----鉻錳鎳氮奧氏體型不銹鋼如202
    3××----鎳鉻奧氏體型不銹鋼如304
    4××----高鉻馬氏體型和低碳高鉻鐵素體型不銹鋼如403，430
    5××----低鉻馬氏體型不銹鋼
    6××----高溫高強(qiáng)度不銹鋼
三位數(shù)字后加L,表示超低碳不銹鋼如304L,含碳量≤0.03%;三位數(shù)字后加S,表示低碳不銹鋼，如309S筆309含碳量低，前者含碳≤0.08%，后者含碳≤0.20%；三位數(shù)字后加F,表示易切削不銹鋼。

　　不銹鋼可以按用途、化學(xué)成分及金相組織來大體分類。
　　以奧氏體系類的鋼由18%鉻-8%鎳為基本組成，各元素的加入量變化的不同，而開發(fā)各種用途的鋼種。

1．以化學(xué)成分分類：
　　 ①． CR系列：鐵素體系列、馬氏體系列
　　 ②． CR-NI系列：奧氏體系列，異常系列，析出硬化系列。

2．以金相組織的分類：
　　 ①．奧氏體不銹鋼
　　 ②．鐵素體不銹鋼
　　 ③．馬氏體不銹鋼
　　 ④．雙相不銹鋼
　　 ⑤．沉淀硬化不銹鋼

3．不銹鋼的表面類別

　　現(xiàn)在不銹鋼的發(fā)展，已使不銹鋼的耐蝕性、外觀、加工性、強(qiáng)度等特性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它材料，而且，不銹鋼的許多表面處理法，可以取得豐富多彩的顏色及形狀，這為不銹鋼的發(fā)展作出很大的貢獻(xiàn)。

　　不銹鋼制造過程中的表面處理法以及機(jī)械研磨表面處理法

表面	特征	制造法概要	用途
***	銀白色，無光澤	熱軋到規(guī)定厚度，再經(jīng)退火和除鱗的一種粗糙、無光表面	不需要有表面光澤的用途
NO.2D	銀白色	冷軋后進(jìn)行熱處理和酸洗，有時(shí)在毛面輥進(jìn)行***終的一道輕軋的一種無光表面加工	2D產(chǎn)品用于對表面要求不嚴(yán)的用途，一般用材，深沖用材
NO.2B	光澤強(qiáng)于NO.2D	NO.2D處理后，經(jīng)過拋光輥進(jìn)行*終一道輕度冷軋，以取得適當(dāng)光澤。這是常用的表面加工，該加工也可作為拋光的**步。	一般用材
BA	光亮如鏡	無標(biāo)準(zhǔn)，但通常是光亮退火的表面加工，表面反射性很高。	建筑材料，廚房用具
NO.3	粗研磨	將NO.2D和NO.2B材，用100~200#（單位）的砥粒研磨帶，進(jìn)行研磨	建筑材料，廚房用具
NO.4	中間研磨	將NO.2D和NO.2B材，用150~180#砥粒研磨帶進(jìn)行研磨而獲得的拋光表面，這是通用的，有鏡面反射的帶有可見‘晶粒'的光亮表面	同上
NO.240	細(xì)研磨	將NO.2D和NO.2B材，用240#砥粒研磨帶進(jìn)行研削	廚房用具
NO.320	極細(xì)研磨	將NO.2D和NO.2B材，用320#砥粒研磨帶進(jìn)行研削	同上
NO.400	光澤接近于BA	將NO.2B材，用400#拋光輪進(jìn)行研削	一般用材，建筑用材，廚房用具
HL	發(fā)紋研磨	適當(dāng)粒子大小的研磨材料進(jìn)行發(fā)紋研削（150~240#）其砥粒很多	樓房，建筑用材
NO.7	接近于鏡面研磨	用600#回轉(zhuǎn)拋光輪進(jìn)行研磨	美術(shù)用，裝飾用
NO.8	鏡面研磨	鏡子用拋光輪進(jìn)行研磨	反光鏡，裝飾用

4．不銹鋼的缺陷類別

分類	個(gè)數(shù)	典型缺陷	共同缺陷
原料缺陷	28	金屬球痕，大理石紋，縱向發(fā)裂	劃傷，異物壓入，污染，折痕，卷取不良
冷軋缺陷	30	輥印，輥表面粗糙，輥振動(dòng)痕，魚尾紋，微細(xì)皺紋，浪型缺陷，墊紙壓入
退火酸洗	32	過酸洗，退火酸洗，欠酸洗，欠退火，點(diǎn)蝕，銹，刷輥痕，橡膠殘留，白斑，酸洗液殘留，爐內(nèi)停止
精整缺陷	30	脫脂不良，研磨不勻，條紋，毛邊

5．鋼的分類方法

　　5-1　按化學(xué)成分分類：
　　 ◆碳素鋼
　　 ◆合金鋼：低合金鋼：合金元素≤5% 高合金鋼：合金元素≥10% 中合金鋼：合金元素
5%—10%
　　注：不銹鋼為高合金鋼。

　　5-2　按質(zhì)量分類：

① 普通鋼

② 優(yōu)質(zhì)鋼

③ ***優(yōu)質(zhì)（A）

④ 特級優(yōu)質(zhì)鋼（E）

　　5-3　按冶煉方法分類：

◆平爐鋼

◆轉(zhuǎn)爐鋼

◆電爐鋼

　　5-4　按用途分類：

① C素結(jié)構(gòu)鋼如：45#

② 合金結(jié)構(gòu)鋼如：40Cr

③ C素工具鋼如：T8

④ 合金工具鋼如：3Cr2W8V

⑤ 彈簧鋼如：60Si2Mn

⑥ 軸承鋼如：GCr15

⑦ 不銹鋼耐熱鋼

⑧ 高速鋼如：W18Cr4V

　　5-5　按金相組織分類：

① 按退火狀態(tài)分:

◆ 亞共析鋼

◆ 共析鋼

◆ 過共析鋼

◆ 萊氏體鋼

② 按退火狀態(tài)：以不銹鋼為例

◆奧氏型：0Cr18Ni9（304）又稱：18-8型

◆馬氏體：1Cr13 2 2Cr13 3Cr13 又稱：Cr13型

◆鐵素體：1Cr17 Cr25Ti

◆雙相不銹鋼（鐵素體、奧示體雙相）：如：3RE60

◆沉墊固溶硬化不銹鋼：0Cr17Ni7A1 用于導(dǎo)彈核工業(yè)

1．一般特性

◆ 表面美觀以及使用可能性多樣化

◆ 耐腐蝕性能好，比普通鋼長久耐用

◆ 耐腐蝕性好

◆ 強(qiáng)度高，因而薄板使用的可能性大

◆ 耐高溫氧化及強(qiáng)度高，因此能夠抗火災(zāi)

◆ 常溫加工，即容易塑性加工

◆ 因?yàn)椴槐乇砻嫣幚恚院啽?、維護(hù)簡單

◆ 清潔，光潔度高

◆ 焊接性能好

2、品質(zhì)特性

　　2-1不銹鋼的品質(zhì)特性

項(xiàng)目	基本組織
代表鋼種	STS304	STS430	STS410
熱處理	固融化熱處理	退火	退火后急冷
硬度性	加工硬化性	微量硬化性	小量硬化性
主要用途	建筑物內(nèi)外裝飾,廚房用具,化學(xué)刻度,航空機(jī)器	建筑材料,汽車零件,加用電器,廚房器具,飯盒等	釬、刀機(jī)器零部件,醫(yī)院用具,手術(shù)用具
耐腐蝕性	高	高	中
強(qiáng)度	高	中	高
加工性	高	中	高
磁性	非磁	上磁性	上磁性
焊接性	高	中	低

　　2-2不銹鋼的品質(zhì)特性要求

用途	對象產(chǎn)品	加工工藝	要求品質(zhì)特性
用途	對象產(chǎn)品	加工工藝	表面質(zhì)量	BQ性	材質(zhì)	形狀	厚度公差	焊接性	耐腐蝕性
淺加工類	刀、叉等	落料→橫延→切頭→成型→拋光→清洗→包裝	要求高不得有麻點(diǎn)等缺陷	好	一般材	一般	-5%	不要求	好
深加工類	二類餐具、保溫杯等	落料→涂油→成型→（有時(shí)幾次）切邊→卷邊→清洗→復(fù)底→拋光→焊手柄→包裝	要求高不得有劃傷折痕等缺陷	好	DDQ	要求高	-3~-5%	好	好
PIPE	裝飾管等	窄帶→擠成壓成型→對焊→打磨焊縫→切管→磨口→拋光→包裝	要求高不得有折痕等缺陷	一般	一般材	好	-8%	好	一般
廚具	冷柜等的外壁	落料→折邊→電焊→打磨	要求高不得有折痕等缺陷	一般	一般材	一般	-8%	好	一般
容器	熱水器飲水機(jī)內(nèi)膽	窄帶→卷筒→焊接→切管→焊底→打磨焊縫→包裝	一般	一般	一般材	一般	-10%	好	一般

※各產(chǎn)品由于用途的不同，其加工工藝和原料的品質(zhì)要求也不同。

　　2-3品質(zhì)要求特性微細(xì)項(xiàng)目

(1)材質(zhì)：

①DDQ（deep drawing quality）材：是指用于深拉（沖）用途的材料，也就是大家所說的的軟料，這種材料的主要特點(diǎn)是延伸率較高（?R53%），硬度較低（?Q170%），內(nèi)部晶粒等級在7.0~8.0之間，深沖性能***。目前許多生產(chǎn)保溫瓶、鍋類的企業(yè)，其產(chǎn)品的加工比（BLANKING SIZE/制品直徑）一般都比較高，它們的加工比分別達(dá)3.0、1.96、2.13、1.98。SUS304 DDQ用材主要就是用于這些要求較高加工比的產(chǎn)品，當(dāng)然加工比超過2.0的產(chǎn)品一般都需經(jīng)過幾道次的拉伸才能完成。如果原料延伸方面達(dá)不到的話，在加工深拉制品時(shí)產(chǎn)品極易產(chǎn)生裂紋、拉穿的現(xiàn)象，影響成品合格率，當(dāng)然也就加大了廠家的成本；

②一般材主要用于除了DDQ用途外的材料，這種材料的特點(diǎn)是延伸率相對較低（?R４５%），而硬度相對較高（?Q１８０），內(nèi)部晶粒度等級在8.0~9.0間，與DDQ用材比較，它的深沖性能相對稍差，它主要用于不需伸拉就能得到的制品，象一類餐具的勺、匙、叉、電器用具、鋼管用途等。但它與DDQ材相比有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是BQ性相對較好，這主要是由于它的硬度稍高的緣故。

(2)表面品質(zhì)：

不銹鋼薄板是一種價(jià)格非常高的材料，客戶對它的表面質(zhì)量要求也非常高。但不銹薄板在生產(chǎn)過程中不可避免會(huì)出現(xiàn)各種缺陷，如劃傷、麻點(diǎn)、折痕、污染等，從而其表面質(zhì)量，象劃傷、折痕等這些缺陷不管是***材還是低級都不允許出現(xiàn)，而麻點(diǎn)這種缺陷在勺、匙、叉、制作時(shí)也是決不允許的，因?yàn)閽伖鈺r(shí)很難拋掉它。我們根據(jù)表面各種缺陷出現(xiàn)的程度和頻率，來確定其表質(zhì)量等級，從而來確定產(chǎn)品等級。

(3)厚度公差：

一般來說不銹鋼制品的不同，其要求原料厚度公差也各不相同，象二類餐具和保溫杯等，厚度公差一般要求較高，為-3~5%，而一類餐具厚度公差一般要求-5%，鋼管類要求-10%，賓館用冷柜用材厚度公差要求為-8%，經(jīng)銷商對厚度公差的要求一般在-4%~6%間。同時(shí)產(chǎn)品內(nèi)外銷的不同也會(huì)導(dǎo)致客戶對原料厚度公差要求的不同。一般出口產(chǎn)品客戶的厚度公差要求較高，而內(nèi)銷企業(yè)對厚度公差要求相對較低（大多出于成本方面考慮），部分客戶甚至要求-15%。

(4)焊接性：

產(chǎn)品用途的不同對焊接性能的要求也是各不相同。一類餐具對焊接性能一般不做要求，甚至包括部分鍋類企業(yè)。但是絕大多數(shù)產(chǎn)品都需要原料焊接性能好，象二類餐具、保溫杯、鋼管、熱水器、飲水機(jī)等。

(5)耐腐蝕性：

絕大多數(shù)不銹鋼制品要求耐腐蝕性能好，象一、二類餐具、廚具、熱水器、飲水機(jī)等，有些國外商人對產(chǎn)品還做耐腐蝕性能試驗(yàn)：用NACL水溶液加溫到沸騰，一段時(shí)間后倒掉溶液，洗凈烘干，稱重量損失，來確定受腐蝕程度（注意：產(chǎn)品拋光時(shí)，因砂布或砂紙中含有Fe的成分，會(huì)導(dǎo)致測試時(shí)表面出現(xiàn)銹斑）

(6)拋光性能（BQ性）：

目前不銹鋼制品在生產(chǎn)時(shí)一般都經(jīng)過拋光這一工序，只有少數(shù)制品如熱水器、飲水機(jī)內(nèi)膽等不需要拋光。因此這就要求原料的拋光性能很好。影響拋光性能的因素主要有以下幾點(diǎn)：

①原料表面缺陷。如劃傷、麻點(diǎn)、過酸洗等。

②原料材質(zhì)問題。硬度太低，拋光時(shí)就不易拋亮（BQ性不好），而且硬度太低，在深拉伸時(shí)表面易出現(xiàn)桔皮現(xiàn)象，從而影響B(tài)Q性。硬度高的BQ性相對就好。

③經(jīng)過深拉伸的制品，變形量極大的區(qū)域表面也會(huì)出小的黑點(diǎn)和RIDGING，從而影響B(tài)Q性。

　　3．各種不銹鋼的特性和用途

鋼號(hào)

特性

用途

奧氏體
鋼

301
17Cr-7Ni-低碳

與304鋼相比，Cr、Ni含量少，冷加工時(shí)抗拉強(qiáng)度和硬度增高，無磁性，但冷加工后有磁性。

列車、航空器、傳送帶、車輛、螺栓、螺母、彈簧、篩網(wǎng)

301L
17Cr-7Ni-0.1N-低碳

是在301鋼基礎(chǔ)上，降低C含量，改善焊口的抗晶界腐蝕性；通過添加N元素來彌補(bǔ)含C量降低引起的強(qiáng)度不足，保證鋼的強(qiáng)度。

鐵道車輛構(gòu)架及外部裝飾材料

304
18Cr-8Ni

作為一種用途廣泛的鋼，具有良好的耐蝕性、耐熱性，低溫強(qiáng)度和機(jī)械特性；沖壓、彎曲等熱加工性好，無熱處理硬化現(xiàn)象（無磁性，使用溫度-196℃~800℃）。

家庭用品（1、2類餐具、櫥柜、室內(nèi)管線、熱水器、鍋爐、浴缸），汽車配件（風(fēng)擋雨刷、消聲器、模制品），醫(yī)療器具，建材，化學(xué)，食品工業(yè)，農(nóng)業(yè)，船舶部件

304L
18Cr-8Ni-低碳

作為低C的304鋼，在一般狀態(tài)下，其耐蝕性與304剛相似，但在焊接后或者消除應(yīng)力后，其抗晶界腐蝕能力***；在未進(jìn)行熱處理的情況下，亦能保持良好的耐蝕性，使用溫度-196℃~800℃。

應(yīng)用于抗晶界腐蝕性要求高的化學(xué)、煤炭、石油產(chǎn)業(yè)的野外露天機(jī)器，建材耐熱零件及熱處理有困難的零件

304Cu
13Cr-7.7Ni-2Cu

因添加Cu其成型性，特別是拔絲性和抗時(shí)效裂紋性好，故可進(jìn)行復(fù)雜形狀的產(chǎn)品成形；其耐腐蝕性與304相同。

保溫瓶、廚房洗滌槽、鍋、壺、保溫飯盒、門把手、紡織加工機(jī)器。

304N1
18Cr-8Ni-N

在304鋼的基礎(chǔ)上，減少了S、Mn含量，添加N元素，防止塑性降低，提高強(qiáng)度，減少鋼材厚度。

構(gòu)件、路燈、貯水罐、水管

304N2
18Cr-8Ni-N

與304相比，添加了N、Nb，為結(jié)構(gòu)件用的高強(qiáng)度鋼。

構(gòu)件、路燈、貯水罐

316
18Cr-12Ni-2.5Mo

因添加Mo，故其耐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強(qiáng)度特別好，可在苛酷的條件下使用；加工硬化性優(yōu)（無磁性）。

海水里用設(shè)備、化學(xué)、染料、造紙、草酸、肥料等生產(chǎn)設(shè)備；照像、食品工業(yè)、沿海地區(qū)設(shè)施、繩索、CD桿、螺栓、螺母

316L
18Cr-12Ni-2.5Mo 低碳

作為316鋼種的低C系列，除與316鋼有相同的特性外，其抗晶界腐蝕性優(yōu)。

316鋼的用途中，對抗晶界腐蝕性有特別要求的產(chǎn)品。

321
18Cr-9Ni-Ti

在304鋼中添加Ti元素來防止晶界腐蝕；適合于在430℃-900℃溫度下使用。

航空器、排氣管、鍋爐汽包

鐵
素
體
鋼

409L
11.3Cr-0.17Ti-低C、N

因添加了Ti元素，故其高溫耐蝕性及高溫強(qiáng)度較好。

汽車排氣管、熱交換機(jī)、集裝箱等在焊接后不熱處理的產(chǎn)品。

410L
13Cr-低C

在410鋼的基礎(chǔ)上，降低了含C量，其加工性，抗焊接變形，耐高溫氧化性***。

機(jī)械構(gòu)造用件，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管，鍋爐燃燒室，燃燒器。

430
16Cr

作為鐵素體鋼的代表鋼種，熱膨脹率抵，成形性及耐氧化性優(yōu)。

耐熱器具、燃燒器、家電產(chǎn)品、2類餐具、廚房洗滌槽、外部裝飾材料、螺栓、螺母、CD桿、篩網(wǎng)

430J1L
18-Cr0.5Cu-Nb-低C.N

在430

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