不锈钢材质拥有耐腐蚀,光泽好等等优点,现在已经被广泛地应用到各个社会领域的产品制造业中。那么不锈钢材质有哪些分类呢?主要化学成分与不锈钢性能之关系又有哪些?下面就让小编为大家一一介绍吧!

不锈钢基本知识与牌号分类

不锈钢专业名词

不锈钢材质介绍

一、不锈钢简介

通俗地说,不锈钢就是不容易生锈的钢,实际上一部分不锈钢,既有不锈性,又有耐酸性(耐蚀性)。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜(钝化膜)的形成。这种不锈性和耐蚀性是相对的。试验表明,钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中,其耐蚀性随钢中铬含水量的增加而提高,当铬含量达到一定的百分比时,钢的耐蚀性发生突变,即从易生锈到不易生锈,从不耐蚀到耐腐蚀。不锈钢的分类方法很多。按室温下的组织结构分类,有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢;按主要化学成分分类,基本上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统;按用途分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢等等,按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等;按功能特点分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢等等。由于不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点,所以在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的应用。

是否具有贴磁性不锈钢相比主要于镍的含量。磁性较强的不锈钢是含铬而不含镍的,也成为Cr不锈钢,就有一定的防腐蚀能力。而不锈钢是既含铬又含镍的,由于镍属于较稳定元素,那么它的抗腐蚀能力自然要比不锈铁强很多,由于镍的价格较贵,所以从成本上不锈钢要高于不锈铁,再加上抗腐蚀能力的差异,不锈钢价格比不锈铁高出1/4~1/3。

耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。又称不锈耐酸钢。实际应用中,常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢,而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异,前者不一定耐化学介质腐蚀,而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。铬是使不锈钢获得耐蚀性的基本元素,当钢中含铬量达到1.2%左右时,铬与腐蚀介质中的氧作用,在钢表面形成一层很薄的氧化膜,可阻止钢的基体进一步腐蚀。除铬外,常用的合金元素还有镍、钼、钛、铌、铜、氮等,以满足各种用途对不锈钢组织和性能的要求。

奥氏体不锈钢:在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni
8%~10%、C约0.1%时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化。如加入S,Ca,Se,Te等元素,则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外,如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能,在各行各业中获得了广泛的应用。

不锈钢材质分类

不锈钢通常按基体组织分为:

铁素体不锈钢:在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在11%~30%,具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍,有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素,这类钢具导热系数大,膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点,多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点,因而限制了它的应用。炉外精炼技术(AOD或VOD)的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低,因此使这类钢获得广泛应用。

不锈钢材质通常按基体组织分为:

1、铁素体不锈钢。含铬12%~30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高
, 耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。

奥氏体–铁素体双相不锈钢:是奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢。

1、铁素体不锈钢。含铬12%~30%,其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高,耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。

2、奥氏体不锈钢。含铬大于18%,还含有
8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好,可耐多种介质腐蚀。

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。

2、奥氏体不锈钢。含铬大于18%,还含有8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好,可耐多种介质腐蚀。

3、奥氏体 –
铁素体双相不锈钢。兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点,并具有超塑性。

3、奥氏体。铁素体双相不锈钢,兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点,并具有超塑性。

4、马氏体不锈钢。强度高,但塑性和可焊性较差。

4、马氏体不锈钢。强度高,但塑性和可焊性较差。

5、沉淀硬化型不锈钢。具有有很好的成形性能和良好的焊接性,可作为超高强度的材料在核工业、航空和航天工业中应用。

化学成分与不锈钢性能关系

按成分可分为Cr系、Cr-Ni系、Cr-Mn-Ni及析出硬化系。

1.碳C:可增加硬度和强度,含量过高会降低其延展性和耐蚀性。

二,不锈钢牌号分组

2.铬Cr:可增加耐蚀性、抗氧化性,使品粒细化,增加强度,硬度和耐磨性。

200 系列—铬-镍-锰 奥氏体不锈钢

3.镍Ni:可增加高温强度、耐蚀性,降低冷加工硬化之速率。

300 系列—铬-镍 奥氏体不锈钢

4.钼Mo:增加强度,对氧化物和海水的耐蚀性优良。

301—延展性好,用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。

5.铜Cu:利于冷加工成型,降低磁性。

302—耐腐蚀性同304,由于含碳相对要高因而强度更好。

303—通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。

304—通用型号;即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。

309—较之304有更好的耐温性。

316—继304之後,第二个得到最广泛应用的钢种,主要用于食品工业和外科手术器材,添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。[1]

型号
321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。

400 系列—铁素体和马氏体不锈钢

408—耐热性好,弱抗腐蚀性,11%的Cr,8%的Ni。

409—最廉价的型号,通常用作汽车排气管,属铁素体不锈钢。

410—马氏体,耐磨性好,抗腐蚀性较差。

416—添加了硫改善了材料的加工性能。

420—“刃具级”马氏体钢,类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具,可以做的非常光亮。

430—铁素体不锈钢,装饰用,例如用于汽车饰品。良好的成型性,但耐温性和抗腐蚀性要差。

440—高强度刃具钢,含碳稍高,经过适当的热处理後可以获得较高屈服强度,硬度可以达到58HRC,属于最硬的不锈钢之列。最常见的应用例子就是“剃须刀片”。常用型号有
三种:440A、440B、440C,另外还有440F。

500 系列—耐热铬合金钢。

600 系列—马氏体沉淀硬化不锈钢。

630—最常用的沉淀硬化不锈钢型号,通常也叫17-4;17%Cr,4%Ni。

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