不銹鋼實(shí)用知識

不銹鋼熱軋鋼板

    不銹鋼熱軋鋼板是用熱軋工藝生產(chǎn)的不銹鋼鋼板。厚度不大于 3mm 的為薄板，厚度大于 3mm 的為厚板。用于化工、石油、機(jī)械、船舶等行業(yè)制造耐蝕零件、容器和設(shè)備。其分類和牌號如下：

1 ．奧氏體型鋼

(1)1Cr17Mn6Ni15N ； (2)1Cr18Mn8Ni5N ； (3)1Cr18Ni9 ； (4)1Cr18Ni9Si3 ； (5)0Cr18Ni9 ；

(6)00Cr19Ni10 ； (7)0Cr19Ni9N ； (8)0Cr19Ni10NbN ； (9)00Cr18Ni10N ； (10)1Cr18Ni12 ；

（ 11) 0Cr23Ni13 ； (12)0Cr25Ni20 ； (13) 0Cr17Ni12Mo2 ； (14) 00Cr17Ni14Mo2 ；

(15) 0Cr17Ni12Mo2N ； (16) 00Cr17Ni13Mo2N ； (17) 1Cr18Ni12Mo2Ti ； (18) 0Cr18Ni12Mo2Ti ；

(19) 1Cr18Ni12Mo3Ti ； (20) 0Cr18Ni12Mo3Ti ； (21) 0Cr18Ni12Mo2Cu2 ；

(22) 00Cr18Ni14Mo2Cu2 ； (23) 0Cr19Ni13Mo3 ； (24) 00Cr19Ni13Mo3 ； (25) 0Cr18Ni16Mo5 ；

(26) 1Cr18Ni9Ti ； (27) 0Cr18Ni10Ti ； (28) 0Cr18Ni11Nb ； (29) 0Cr18Ni13Si4

2 ．奧氏體——鐵素體型鋼

（ 30 ） 0Cr26Ni5Mo2 ；（ 31 ） 00Cr18Ni5Mo3Si2 ；

3 ．鐵素體型鋼

（ 32 ） 0Cr13Al ； (33) 00Cr12 ； (34)1Cr15 ； (35)1Cr17 ； (36)1Cr17Mo ； (37)00Cr17Mo ；

(38)00Cr18Mo2 ； (39)00Cr30Mo2 ； (40)00Cr27Mo

4 ．馬氏體型鋼

（ 41 ） 1Cr12 ；（ 42 ） 0Cr13 ；（ 43 ）； 1Cr13 ；（ 44 ） 2Cr13 ；（ 45 ） 3Cr13 ；（ 46 ） 4Cr13 ；

（ 47 ） 3Cr16 ；（ 48 ） 7Cr17

5 ．沉淀硬化型鋼

（ 49 ） 0Cr17Ni7Al

二、   不銹鋼冷軋鋼板

    不銹鋼冷軋鋼板是用冷軋工藝生產(chǎn)的不銹鋼鋼板，厚度不大于 3mm 的為薄板，厚度大于 3mm 的為厚板。用于制作耐腐蝕部件，石油、化工的管道、容器、醫(yī)療器械、船舶設(shè)備等，其分類和牌號如下：

1 ．奧氏體型鋼

除與熱軋部分相同外（ 29 種），還有：（ 1 ） 2Cr13Mn9Ni4(2)1Cr17Ni7(3) 1Cr17Ni8

2 ．奧氏體——鐵素體型鋼

除與熱軋部分相同外（ 2 種），還有： (1)1Cr18Ni11Si4AlTi(2) 1Cr21Ni5Ti

3 ．鐵素體型鋼

除與熱軋部分相同外（ 9 種），還有： 00Cr17

4 ．馬氏體型鋼

除與熱軋部分相同外（ 8 種），還有 1Cr17Ni2

5. 沉淀硬化型鋼：同熱軋部分

三、鐵素體、奧氏體、馬氏體簡介

    大家知道固態(tài)金屬及合金都是晶體，即在其內(nèi)部原子是按一定規(guī)律排列的，排列的方式一般有三種即：體心立方晶格結(jié)構(gòu)、面心立方晶格結(jié)構(gòu)和密排六方晶格結(jié)構(gòu)。金屬是由多晶體組成的，它的多晶體結(jié)構(gòu)是在金屬結(jié)晶過程中形成的。組成鐵碳合金的鐵具有兩種晶格結(jié)構(gòu)： 910 ℃ 以下為具有體心立方晶格結(jié)構(gòu)的α——鐵， 910 ℃ 以上為具有面心立方晶格結(jié)構(gòu)的Υ——鐵。如果碳原子擠到鐵的晶格中去，而又不破壞鐵所具有的晶格結(jié)構(gòu)，這樣的物質(zhì)稱為固溶體。碳溶解到α——鐵中形成的固溶體稱鐵素體，它的溶碳能力極低，最大溶解度不超過 0.02% 。而碳溶解到Υ——鐵中形成的固溶體則稱奧氏體，它的溶碳能力較高，最高可達(dá) 2% 。奧氏體是鐵碳合金的高溫相。

    鋼在高溫時所形成的奧氏體，過冷到 727 ℃ 以下時變成不穩(wěn)定的過冷奧氏體。如以極大的冷卻速度過冷到 230 ℃ 以下，這時奧氏體中的碳原子已無擴(kuò)散的可能，奧氏體將直接轉(zhuǎn)變成一種含碳過飽和的α固溶體，稱為馬氏體。由于含碳量過飽和，引起馬氏體強(qiáng)度和硬度提高、塑性降低，脆性增大。

    不銹鋼的耐蝕性主要來源于鉻。實(shí)驗(yàn)證明，只有含鉻量超過 12% 時鋼的耐蝕性能才會大大提高，因此，不銹鋼中的含鉻量一般均不低于 12% 。由于含鉻量的提高，對鋼的組織也有很大影響，當(dāng)鉻含量高而碳含量很少時，鉻會使鐵碳平衡，圖上的Υ相區(qū)縮小，甚至消失，這種不銹鋼為鐵素體組織結(jié)構(gòu)，加熱時不發(fā)生相變，稱為鐵素體型不銹鋼。

    當(dāng)含鉻量較低（但高于 12% ），碳含量較高，合金在從高溫冷卻時，極易形成馬氏體，故稱這類鋼為馬氏體型不銹鋼。

    鎳可以擴(kuò)展Υ相區(qū)，使鋼材具有奧氏體組織。如果鎳含量足夠多，使鋼在室溫下也具有奧氏體組織結(jié)構(gòu)，則稱這種鋼為奧氏體型不銹鋼。

四、我國和日本常用不銹鋼鋼號的近似對照

1 ．對照表：

2 ． 牌號后掇 NO ． 1 表示熱軋后進(jìn)行熱處理、酸洗或類似的處理； NO ． 2 表示冷軋后進(jìn)行熱處理、酸洗或相應(yīng)處理； NO ． 2B 表示冷軋后進(jìn)行熱處理、酸洗或類似的處理，最后經(jīng)冷軋獲得適當(dāng)光潔度。如304NO ． 1 不銹鋼板表示牌號為 304 的熱軋不銹鋼板。再如 321-2B 表示牌號為 321 的冷軋不銹鋼板，表面要求冷軋后進(jìn)行熱處理，酸洗或類似的處理，最后經(jīng)冷軋獲得適當(dāng)光潔度。

五、不銹鋼在各領(lǐng)域的應(yīng)用

1 ． 1960 年—— 1999 年約 40 年間，西方國家的不銹鋼產(chǎn)量從 215 萬噸猛增到 1728 萬噸，增加了約 8 倍，平均年增長率約為 5 ． 5% 。不銹鋼主要用于廚房、家電、運(yùn)輸、建筑、土木各領(lǐng)域。在廚房器具方面主要有水洗槽和電氣、煤氣熱水器，家電產(chǎn)品主要有全自動洗衣機(jī)的滾筒。從節(jié)能和再循環(huán)等環(huán)保的觀點(diǎn)看，不銹鋼的需求有望進(jìn)一步擴(kuò)大。

    在運(yùn)輸領(lǐng)域主要有鐵道車輛和汽車的排氣系統(tǒng)，用于排氣系統(tǒng)的不銹鋼在每輛車中約為 20 -30kg ，全世界的年需求約 100 萬噸，這是不銹鋼最大的應(yīng)用領(lǐng)域。

    在建筑領(lǐng)域，最近的需求急劇增長，如：新加坡地鐵車站的防護(hù)裝置，使用了約 5000 噸的不銹鋼外裝飾材。再如日本 1980 年以后，用于建筑業(yè)的不銹鋼增長了約 4 倍，主要用作屋頂、大樓內(nèi)外裝飾和結(jié)構(gòu)材。 80 年代，在日本沿海地區(qū)使用 304 型無涂漆材作為屋頂材料，從防銹考慮，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂猛科岵讳P鋼。進(jìn)入 90 年代，開發(fā)了具有高耐蝕性的 20% 以上高 Cr 鐵素體系不銹鋼，被用作屋頂材料，同時為了美觀性，開發(fā)了各種表面精加工技術(shù)。

    在土木領(lǐng)域，日本的水壩吸水塔使用不銹鋼。歐美的寒冷地區(qū)，為防止高速公路和橋梁的凍結(jié)需撒鹽，這就加速了鋼筋的腐蝕，所以使用不銹鋼鋼筋。在北美的道路中，近 3 年間約有 40 處采用了不銹鋼鋼筋，每處的使用量為 200-1000 噸，今后不銹鋼在該領(lǐng)域的市場將有所作為。

2 ．今后擴(kuò)大不銹鋼應(yīng)用的關(guān)鍵是環(huán)保、長壽命和 IT 的普及。

    關(guān)于環(huán)保方面，首先從大氣環(huán)保的觀點(diǎn)看，用于抑制二惡英發(fā)生的高溫垃圾焚燒裝置、 LNG 發(fā)電裝置和使用煤的高效發(fā)電裝置的耐熱、耐高溫腐蝕不銹鋼的需求將擴(kuò)大。還有估計(jì)在 21 世紀(jì)初將投入實(shí)際應(yīng)用的燃料電池汽車的電池殼也將使用不銹鋼。從水質(zhì)環(huán)保的觀點(diǎn)看，在給水、排水處理裝置中，具有優(yōu)異耐蝕性的不銹鋼也將擴(kuò)大需求。

    關(guān)于長壽命，在歐洲已有的橋梁、高速公路、隧道等設(shè)施中，不銹鋼的應(yīng)用在增加，預(yù)計(jì)這種潮流將遍及全世界。還有日本一般住宅建筑的壽命特別短為 20-30 年，廢材處理成為一大問題。最近以壽命達(dá)到 100 年為目標(biāo)的建筑物開始出現(xiàn)，這樣具有優(yōu)異耐久性的材料需求將增長。從地球環(huán)保的觀點(diǎn)看，長壽命在減少土木、建筑廢材的同時，有必要從引入新概念的設(shè)計(jì)階段探討如何降低維修成本。

    關(guān)于 IT 的普及，在 IT 的發(fā)展和普及過程中，功能材料在設(shè)備硬件方面起很大的作用，對高精密度、高功能材料的要求非常大。如：在手機(jī)和微機(jī)部件中，靈活應(yīng)用了不銹鋼的高強(qiáng)度、彈性和非磁性等特性，使得不銹鋼的應(yīng)用擴(kuò)大。還有在半導(dǎo)體和各種基板的制造設(shè)備中，具有良好清潔度和耐久性的不銹鋼發(fā)揮了重要作用。

    不銹鋼具有多種其它金屬沒有的優(yōu)異性能，是一種具有優(yōu)異耐久性和再循環(huán)性的材料，今后對應(yīng)時代的變化，不銹鋼將廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。