不锈钢的分析区别

2014年01月11日

1.不锈钢的定义
    在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢,不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好,不必经过镀色等表面处理,而发挥不锈钢所固有的表面性能。
2.不锈钢分类
    不锈钢可以按用途、化学成分及金相组织来大体分类。
    以奥氏体系类的钢由18%铬-8%镍为基本组成,各元素的加入量变化的不同,而开发各种用途的钢种。按化学成分分类:
    ①.CR系列:铁素体系列、马氏体系列
    ②.CR-NI系列:奥氏体系列,异常系列,析出硬化系列。
    以金相组织的分类:
    ①.奥氏体不锈钢②.铁素体不锈钢③.马氏体不锈钢④.双相不锈钢⑤.沉淀硬化不锈钢
3.钢的编号和表示方法
    ①用国际化学元素符号和本国的符号来表示化学成份,用阿拉伯字母来表示成份含量:
    如:中国、俄国12CrNi3A
    ②用固定位数数字来表示钢类系列或数字;如:美国、日本、300系、400系、200系;
    ③用拉丁字母和顺序组成序号,只表示用途。
    我国的编号规则
    ①采用元素符号
    ②用途、汉语拼音,平炉钢:P、沸腾钢:F、镇静钢:B、甲类钢:A、T8:特8、GCr15:滚珠
    a、合结钢、弹簧钢,如:20CrMnTi60SiMn、(用万分之几表示C含量)
    b、不锈钢、合金工具钢(用千分之几表示C含量),如:1Cr18Ni9千分之一(即0.1%C),不锈C≤0.08%如0Cr18Ni9,超低碳C≤0.03%如0Cr17Ni13Mo
    国际不锈钢标示方法
    美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。其中:
    ①奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示,
    ②铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。例如,某些较普通的奥氏体不锈钢是以201、304、316以及310为标记,
    ③铁素体不锈钢是以430和446为标记,马氏体不锈钢是以410、420以及440C为标记,双相(奥氏体-铁素体),
    ④不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于50%
    在我国国家标准中有不锈钢冷轧钢板(GB3280-92)、不锈钢热轧钢板(GB4237-92)和耐热钢板(GB4238-92)。

→SUS304(L)
     奥氏体基本钢种,用途最为广泛;耐蚀性和耐热性优良;低温强度和机械性能优良;单相奥氏体组织,无热处理硬化现象(无磁性,使用温度-196--800℃)。  →SUS304Cu
     以17Cr-7Ni-2Cu为基本组成的奥氏不锈钢;成形性优良,特别是拔丝和抗时效裂纹性好;--耐腐蚀性与304相同。  
→SUS316(L)
     钢中添加Mo(2-3%),故耐蚀性和高温强度优良;SUS316L含碳量比SUS316低,因此,抗晶间副食性比SUS316优良;高温蠕变强度高。  
→SUS321
     在304钢中添加Ti,故抗晶间腐蚀性优良;高温强度和高温抗氧性优良;成本高,加工性比SUS304差。  
→SUS409L
     控制钢中的C和N含量,故焊接性、成形性和耐蚀性优良;含11%Cr,高温和常温下为具有BCC结构的铁素体不锈钢;因填了Ti(钛),750℃以下有空氧化性和耐蚀性。  
→SUS410
     马氏体代表钢种,强度高,硬度高(有磁性);抗腐蚀性差,不适合于严重腐蚀环境下使用;含C量低,加工性好,通过热处理可使表面硬化。  
→SUS420J2
     马氏体代表钢种,强度高,硬度高(有磁性);耐腐蚀性差,加工成形性差,耐磨性好;能够进行热处理改善机械性能。  
→SUS430
     价格低,加工性好是理想的SUS304的替代品;抗英里腐蚀性好,典型的非热处理硬化性铁素体系不锈钢;热膨胀率低,耐氧化性优。  
日本不锈钢 分类 牌号 主要组成 特点和用途
[一]奥氏体型
SUS201  17Cr-4.5Ni-6Mn-N 是节Ni钢中,301钢的替代钢。经冷加工后具有磁性。用于铁路车辆
SUS202 18Cr-5Ni-8Mn-N 是节Ni钢中,301钢的替代钢。用于庖厨器具
SUS301 17Cr-7Ni 经冷加工后可得到高强度。用于铁路车辆、带式输送机、螺栓和螺母、弹簧等
SUS301L 17Cr-7Ni-低C-N 是低碳SUS301钢,具有优良的抗晶间腐蚀性能和焊接性能。用于铁路车辆等
SUS301J1 17Cr-7.5Ni-0.1C 拉伸加工性能和弯曲加工性能优于304钢,加工硬化居304钢和301钢中间。用于弹筑、厨房用具、器件、建筑、车辆等
SUS302 18Cr-8Ni-0.1C 冷加工后可获高强度,但延伸劣于301钢。用于建筑物外部装饰材料
SUS302B 18Cr-8Ni-2.5Si-0.1C 抗氧化性能优于302钢,在900摄氏度以下具有与310S钢等同的抗氧化性能和强度。用于汽车尾气净化装置、用作工业炉等高温设备材料
SUS303 18Cr-8Ni-高S 提高切削性能和抗高温粘结性能。最适于用自动车床。螺栓和螺母
SUS303Se 18Cr-8Ni-Se 提高切削性能和抗高温粘结性能。最适于用自动车床。用于铆钉和螺丝
SUS304 18Cr-8Ni 是得到最广泛用的不锈钢、耐热钢。用于食品生产设备、普通化工设备、核能等
SUS304L 18Cr-9Ni-低C 是极低碳304钢。具有优良的抗晶间腐蚀性能。用于焊接后不能进行热处理的部件等
SUS304N1 18Cr-8Ni-N 在304钢中添加N,在抑制延伸性能下降的同时提高强度,有减小材料厚度的效果。用于结构强度用部件
SUS304N2 18Cr-8Ni-N-Nb 在304钢中添加N和Nb(铌),使其具有同上一样的性能。用途与304N1钢相同
SUS304LN 18Cr-8Ni-N-低C 在304钢中添加N,使其具有同上一样的性能。用途与304N1钢同,但抗晶间腐蚀性有优
SUS304J1 17Cr-7Ni-2Cu 减少SUS304钢中的Ni、添加Cu。冷成形性能特别是深冲性能优良。用于污水渗坑、热水槽等
SUS304J2 17Cr-7Ni-4Mn-2Cu 深冲性能优于SUS304钢。用于洗澡用热水器、门把手等
SUS304J3 18Cr-8Ni-2Cu 在304钢中添加Cu,改善了冷加工性能和非磁性能。成分为SUS304钢和SUSXM7钢之间。用于冷加工用螺栓和螺母等
SUS305 18Cr-12Ni-0.1C 与304钢相比加工硬化性能低。用于旋压成形加工、特殊拉拔和冷压制等
SUS305J1 18Cr-13Ni-0.1C 是低碳305钢,加工硬化性能低。用途与305钢相同
SUS309S 22Cr-12Ni 虽耐腐蚀性能优于304钢,但实际上多作为耐热钢使用
SUS310S 25Cr-20Ni 抗氧化性能优于309S钢,多作为耐热钢使用
SUS316 18Cr-12Ni-2.5Mo 对于海水及各种腐蚀介质的抗腐蚀性能优于304钢。用于抗点蚀材料
SUS316L 18Cr-12Ni-2.5Mo-低C 是极低碳316钢。性能为316钢的性能加上抗 晶间腐蚀性能
SUS316N 18Cr-12Ni-2.5Mo-N 是在316钢中添加N,在抑制延伸能下降的同时提高强度,有减小材料厚度的效果。是耐腐蚀性能优良的高强度的材料
SUS316LN 18Cr-12Ni-2.5Mo-N-低C 是在316L钢中添加N,使其具务同上的特性。用途等同316N钢,但有优良的抗晶间腐蚀性能
SUS316Ti 18Cr-12Ni-2.5Mo-N-Ti 是在SUS316钢中添加Ti来改善抗晶间腐蚀性能
SUS316J1 18Cr-12Ni-2Mo-2Cu 耐腐蚀性能和抗点蚀性能优于316钢。用于耐硫酸腐蚀用材料
SUS316J1L 18Cr-12Ni-2Mo-2Cu-低C 是低碳316J1钢。使316J1钢具务抗晶间腐蚀性能
SUS317 18Cr-12Ni-3.5Mo 抗点蚀性能优于316钢。用于印染设备材料
SUS317L 18Cr-12Ni-3.5Mo-低C 是极低碳317钢。使317钢具务抗晶间腐蚀性能
SUS317LN 18Cr-13Ni-3.5Mo-N-低C 在SUS317L钢中添加N,具有高强度和高耐腐蚀性能。用于各种罐和容器
SUS317J1 18Cr-16Ni-5Mo 用于使用含氯离子液体的热交换器、醋酸生产设备、磷酸生产设备和漂白装置等316L钢和317L钢不能适用的环境中
SUS317J2 25Cr-14Ni-1Mo-0.3N 与SUS317钢相比为高Cr、高Mo,添加了N。具有高强度且具有优良的耐腐蚀性能
SUS317J3L 21Cr-12Ni-2.5Mo-0.2N-低C 抗点蚀性能优于SUS317钢。用于处理公害装置和醋酸环境
SUS317J4L 22Cr-25Ni-6Mo-0.2N-低C 抗点蚀性能优于SUS317钢。用于纸浆造纸业,海水热交换器等
SUS317J5L 21Cr-24.5Ni-4.5Mo-1.5Cu-极低C 具有优良的耐海水腐蚀性能。用于各种在海水中使用的装置上
SUS321 18Cr-9Ni-Ti 添加Ti,使其提高抗晶间腐蚀性能。不推荐用于装饰部件
SUS347 18Cr-9Ni-Nb 含Nb,使其提高抗晶间腐蚀性能
SUS384 16Cr-18Ni 加工硬化程度低于305钢。为大变形量冷压制和冷成形用材料
SUSXM7 18Cr-9Ni-3.5Cu 是在304钢中添加Cu,使其提高冷加工性能的钢种。冷压制用
SUSXM15J1 18Cr-13Ni-4Si 增加304钢中的Ni,添加Si,提高抗应力腐蚀裂纹性能。用于含氯离子的环境中
奥氏体-铁素体 SUS329J1 25Cr-4.5Ni-2Mo 具有双相组织。有优良的耐酸性能和抗点蚀性能。有高强度。用于忘私气脱硫装置等
SUS329J3L 22Cr-5Ni-3Mo-N-低C 含硫化氢、二氧化碳和氯化物等的环境中具有耐蚀性。用于油井管、化工产品运输船,各种化工装置上
SUS329J4L 25Cr-6Ni-3Mo-N-低C 在海水等高浓度氯化物环境中具有优良的抗点蚀性能和抗SCC性能。用于海水热交换器和制盐设备等 .

SUS444
19Cr-2Mo-Ti
,Nb,Zr-极低(C,N)
Mo含量较436钢多,进一步提高了耐腐蚀性能。用于热水贮槽、贮水槽、太阳能热水器、热交换器、食品生产设备、印染设备等。用于耐应力腐蚀裂纹

SUS447J1
30Cr-2Mo-
极低(C,N)
高Ct—Mo,极虞降低C和N,具有优良的耐腐蚀性能。用于醋酸和乳酸等有机酸相关的生产设备。苛性苏打生产设备、抗氯离子应力腐蚀裂纹、用于抗点蚀用途、防止公害装置上

SUSXM27
26Cr-1Mo-
极低(C,N)
具有与447J1相类似的性质和用途。需要耐腐蚀性能和软磁性能的用途

SUS403
13Cr-
低Si
是用于透平叶片及高应力部件的优良不锈钢、耐热钢

SUS410
13Cr
具有良好的耐腐蚀和机械加工性能。为一般用途钢、刃具钢

SUS410S
13Cr-0.08C
是提高了410钢的耐腐蚀性能和成形性能的钢种

SUS410F2
13Cr-0.1C-Pb
是不使410钢的耐腐蚀性能下降的铅易切钢

SUS410J1
13Cr-Mo
是进一步提高了410钢的耐腐蚀性能的高强度钢种。用于透平叶片和高温用部件

SUS416
13Cr-0.1C-
高s
是不锈钢中易切性能最好的钢种。用于自动车床等

SUS420J1
13Cr-0.2C
在淬火状态下有高的硬度。有较13Cr饮更好的耐腐蚀性能。用于透平叶片

SUS420J2   13Cr-0.3C  淬火后硬度较420J1钢更高的钢种。用于刃具、喷嘴、阀座、阀门和直尺

SUS420F   13Cr-0.3C-高s    是改善了420J2钢易切性能的钢种

SUS420F2   13Cr-0.2C-Pb   是不使420J1钢的耐腐蚀性能恶化的铅易切钢

SUS429J1   16Cr-0.3C       适用于需要耐磨损性能和耐腐蚀性能的用途。摩托车刹车闸、磁盘等

SUS431  16Cr-2Ni      含Ni的Cr钢。通过热处理可得到高力学性能。耐腐蚀性能优于410钢和430钢

SUS440A  18Cr-0.7C     淬火硬化性能优良、硬度高,较440B钢和40C钢有高的韧性。用于刃具、量具和轴承

SUS440B   18Cr-0.8C     较440A钢硬度高,较440C钢韧性高。用于刃具、阀门

SUS440C   18Cr-1C     具有所有不锈钢、耐热钢中最高的硬度。用于喷嘴、轴承

SUS440F    18cr-1C-高s   是提高440C钢的易切性能的钢种。用于自动车床

SUS630   17Cr-7Ni-4Cu-Nb
是通过添加Cu来使其具备沉淀硬化性能的钢种。用于轴类、透平部件、层压板的面板。钢制输送带

SUS631  17Cr-7Ni-1Al
是通过添加A1来使其具备沉淀硬化性能的钢种。用于弹簧、洗涤器、仪器仪表部件

SUS631J1  17Cr-8Ni-1Al
是提高了631钢的拔丝性能的钢种。用于制线、弹簧钢丝

奥氏体
奥氏体是碳溶解在γ-Fe中的间隙固溶体,常用符号A表示。它仍保持γ-Fe的面心立方晶格。其溶碳能力较大,在727℃时溶碳为ωc= 0.77%,1148℃时可溶碳2.11%。奥氏体是在大于727℃高温下才能稳定存在的组织。奥氏体塑性好,是绝大多数钢种在高温下进行压力加工时所要求的组织。奥氏体是没有磁性的。

马氏体分级淬火
是将奥氏体化工件先浸入温度稍高或稍低于钢的马氏体点的液态介质(盐浴或碱浴)中,保持适当的时间,待钢件的内、外层都达到介质温度后取出空冷,以获得马氏体组织的淬火工艺,也称分级淬火。分级淬火由于在分级温度停留到工件内外温度一致后空冷,所以能有效地减少相变应力和热应力,减少淬火变形和开裂倾向。分级淬火适用于对于变形要求高的合金钢和高合金钢工件,也可用于截面尺寸不大、形状复杂地碳素钢工件。

马氏体不锈钢
通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢,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。

马氏体就是以人命命名的:
对于学材料的人来说,“马氏体”的大名如雷贯耳,那么说到阿道夫?马滕斯又有几个人知道呢?其实马氏体的“马”指的就是他了。在铁碳组织中这样以人名命名的组织还有很多,今天我们就来说说这些名称和它们背后那些材料先贤的故事。
马氏体Martensite,如前所述命名自Adolf Martens (1850-1914)。这位被称作马登斯或马滕斯的先生是一位德国的冶金学家。他早年作为一名工程师从事铁路桥梁的建设工作,并接触到了正在兴起的材料检验方法。于是他用自制的显微镜(!)观察铁的金相组织,并在1878年发表了《铁的显微镜研究》,阐述金属断口形态以及其抛光和酸浸后的金相组织。(这个工作我们现在做的好像也蛮多的。)他观察到生铁在冷却和结晶过程中的组织排列很有规则(大概其中就有马氏体),并预言显微镜研究必将成为最有用的分析方法之一(有远见)。他还曾经担任了柏林皇家大学附属机械工艺研究所所长,也就是柏林皇家材料试验所("Staatliche Materialprüfungsamt")的前身,他在那里建立了第一流的金相试验室。1895年国际材料试验学会成立,他担任了副主席一职。直到现在,在德国依然有一个声望颇高的奖项以他的名字命名
所谓奥氏体钢和马氏体钢,即常温下钢的组织分别为奥氏体和马氏体的钢。它们大都是不锈钢,在国标中有相关钢种的常用牌号,如果你知道牌号,对着标准查询即可;如果可以查看钢的常温组织,则一目了然。
奥氏体是碳溶解在γ-Fe中的间隙固溶体,常用符号A表示。它仍保持γ-Fe的面心立方晶格。其溶碳能力较大,在727℃时溶碳为ωc=0.77%,1148℃时可溶碳2.11%。奥氏体是在大于727℃高温下才能稳定存在的组织。奥氏体塑性好,是绝大多数钢种在高温下进行压力加工时所要求的组织。奥氏体是没有磁性的。





来源:青岛辛巴机械技术有限公司
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张晶晶
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