不銹鋼通俗地說，不銹鋼就是不容易生銹的鋼，實(shí)際上一部分不銹鋼，既有不銹性，又有耐酸性（耐蝕性）。不銹鋼的不銹性和耐蝕性是由于其表面上富鉻氧化膜（鈍化膜）的形成。這種不銹性和耐蝕性是相對的。試驗(yàn)表明，鋼在大氣、水等弱介質(zhì)中和硝酸等氧化性介質(zhì)中，其耐蝕性隨鋼中鉻含水量的增加而提高，當(dāng)鉻含量達(dá)到一定的百分比時(shí)，鋼的耐蝕性發(fā)生突變，即從易生銹到不易生銹，從不耐蝕到耐腐蝕。不銹鋼的分類方法很多。按室溫下的組織結(jié)構(gòu)分類，有馬氏體型、奧氏體型、鐵素體和雙相不銹鋼；按主要化學(xué)成分分類，基本上可分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大系統(tǒng)；按用途分則有耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐海水不銹鋼等等，按耐蝕類型分可分為耐點(diǎn)蝕不銹鋼、耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼、耐晶間腐蝕不銹鋼等；按功能特點(diǎn)分類又可分為無磁不銹鋼、易切削不銹鋼、低溫不銹鋼、高強(qiáng)度不銹鋼等等。由于不銹鋼材具有優(yōu)異的耐蝕性、成型性、相容性以及在很寬溫度范圍內(nèi)的強(qiáng)韌性等系列特點(diǎn)，所以在重工業(yè)、輕工業(yè)、生活用品行業(yè)以及建筑裝飾等行業(yè)中獲取得廣泛的應(yīng)用。 不銹鋼牌號分組：

200 系列—鉻-鎳-錳 奧氏體不銹鋼

300 系列—鉻-鎳 奧氏體不銹鋼

型號301—延展性好，用于成型產(chǎn)品。也可通過機(jī)械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲勞強(qiáng)度優(yōu)于304不銹鋼。

型號302—耐腐蝕性同304，由于含碳相對要高因而強(qiáng)度更好。

型號303—通過添加少量的硫、磷使其較304更易切削加工。

型號304—通用型號；即18/8不銹鋼。GB牌號為0Cr18Ni9。

型號309—較之304有更好的耐溫性。

型號316—繼304之後，第二個(gè)得到最廣泛應(yīng)用的鋼種，主要用于食品工業(yè)和外科手術(shù)器材，添加鉬元素使其獲得一種抗腐蝕的特殊結(jié)構(gòu)。由于較之304其具有更好的抗氯化物腐蝕能力因而也作“船用鋼”來使用。SS316則通常用于核燃料回收裝置。18/10級不銹鋼通常也符合這個(gè)應(yīng)用級別。

型號321—除了因?yàn)樘砑恿蒜佋亟档土瞬牧虾缚p銹蝕的風(fēng)險(xiǎn)之外其他性能類似304。 

400 系列—鐵素體和馬氏體不銹鋼

型號408—耐熱性好，弱抗腐蝕性，11%的Cr，8%的Ni。

型號409—最廉價(jià)的型號（英美），通常用作汽車排氣管，屬鐵素體不銹鋼（鉻鋼）。 型號410—馬氏體（高強(qiáng)度鉻鋼），耐磨性好，抗腐蝕性較差。

型號416—添加了硫改善了材料的加工性能。

型號420—“刃具級”馬氏體鋼，類似布氏高鉻鋼這種最早的不銹鋼。也用于外科手術(shù)刀具，可以做的非常光亮。

型號430—鐵素體不銹鋼，裝飾用，例如用于汽車飾品。良好的成型性，但耐溫性和抗腐蝕性要差。

型號440—高強(qiáng)度刃具鋼，含碳稍高，經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚磲峥梢垣@得較高屈服強(qiáng)度，硬度可以達(dá)到58HRC，屬于最硬的不銹鋼之列。最常見的應(yīng)用例子就是“剃須刀片”。常用型號有三種：440A、440B、440C，另外還有440F（易加工型）。

500 系列—耐熱鉻合金鋼。

600 系列—馬氏體沉淀硬化不銹鋼。

型號630—最常用的沉淀硬化不銹鋼型號，通常也叫17-4；17%Cr，4%Ni。

1、鐵素體不銹鋼

定義：鉻含量一般為12%~30%，通常不含鎳，在使用狀態(tài)基體組織為鐵素體的不銹鋼。 在使用狀態(tài)下以鐵素體組織為主的不銹鋼。含鉻量在11%~30%，具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)。這類鋼一般不含鎳，有時(shí)還含有少量的Mo、Ti、Nb等元素，這類鋼具有導(dǎo)熱系數(shù)大，膨脹系數(shù)小、抗氧化性好、抗應(yīng)力腐蝕優(yōu)良等特點(diǎn)，多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。這類鋼存在塑性差、焊后塑性和耐蝕性明顯降低等缺點(diǎn)，因而限制了它的應(yīng)用。爐外精煉技術(shù)（AOD或VOD）的應(yīng)用可使碳、氮等間隙元素大大降低，因此使這類鋼獲得廣泛應(yīng)用。

純鐵在912℃以下為具有體心立方晶格（注1）的α-Fe。碳溶于α-Fe中的間隙固溶體稱為鐵素體，以符號F表示。由于α-Fe是體心立方晶格結(jié)構(gòu)，它的晶格間隙很小，因而溶碳能力極差，在727℃時(shí)溶碳量最大，可達(dá)0.0218%,隨著溫度的下降溶碳量逐漸減小，在600℃時(shí)溶碳量約為0.0057%，在室溫時(shí)溶碳量幾乎等于零。因此其性能幾乎和純鐵相同，其數(shù)值如下：

抗拉強(qiáng)度 180—280MN/平方米

屈服強(qiáng)度 100—170MN/平方米

延伸率 30--50%

斷面收縮率 70--80%

沖擊韌性 160—200J/平方厘米

硬度 HB 50—80

由此可見，鐵素體的強(qiáng)度、硬度不高，但具有良好的塑性與韌性。

鐵素體的顯微組織與純鐵相同，呈明亮的多邊形晶粒組織，有時(shí)由于各晶粒位向不同，受腐蝕程度略有差異，因而稍顯明暗不同。

鐵素體在770℃以下具有鐵磁性，在770℃以上則失去鐵磁性。

（鐵素體的居里點(diǎn)為770℃）

2、奧氏體不銹鋼

定義：在使用狀態(tài)基體組織為穩(wěn)定的奧氏體的不銹鋼。具有很高的耐蝕性，良好的冷加

工性和良好的韌性、塑性、焊接性和無磁性，但一般強(qiáng)度較低。

奧氏體不銹鋼，是指在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼。鋼中含Cr約18%、Ni 8%~10%、C約0.1%時(shí)，具有穩(wěn)定的奧氏體組織。奧氏體鉻鎳不銹鋼包括著名的18Cr-8Ni鋼和在此基礎(chǔ)上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素發(fā)展起來的高Cr-Ni系列鋼。奧氏體不銹鋼無磁性而且具有高韌性和塑性，但強(qiáng)度較低，不可能通過相變使之強(qiáng)化，僅能通過冷加工進(jìn)行強(qiáng)化，如加入S，Ca，Se，Te等元素，則具有良好的易切削性。

此類鋼除耐氧化性酸介質(zhì)腐蝕外，如果含有Mo、Cu等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蝕。此類鋼中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可顯著提高其耐晶間腐蝕性能。高硅的奧氏體不銹鋼濃硝酸具有良好的耐蝕性。由于奧氏體不銹鋼具有全面的和良好的綜合性能，在各行各業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。

在18-8型不銹鋼的成分基礎(chǔ)上演變，主要有以下幾方面的重要發(fā)展：

1) 加Mo改善點(diǎn)蝕和耐縫隙腐蝕

2) 降C或加Ti、Nb，減少晶間腐蝕傾向

3) 加Ni和Cr改善高溫抗氧化性和強(qiáng)度

4) 加Ni改善抗應(yīng)力腐蝕性能.

5) 加S、Se改善切削性和構(gòu)件表面精度.

牌號對比

GB(中國) ASTM(美國) JIS(日本) DIN(德國)

1Cr17Ni7 301 SUS301 X 12CrNi177

1Cr18Ni9 302 SUS302 X 12CrNi188

1Cr18Ni10 303 SUS303 X 12CrNiS188

0Cr18Ni9 304 SUS304 X 5CrNi189

00Cr19Ni10 304L SUS304L X 2CrNi189

0Cr17Ni12Mo2 316 SUS316 X 5CrNiMo1810

00Cr17Ni14Mo2 316L SUS316L X 2CrNiMo1810

0Cr18Ni10Ti 321 SUS321 X 10CrNiTi189

0Cr19Ni13Mo3 317 SUS317 X 2CrNiMo1816

3、馬氏體不銹鋼

定義：鉻含量不低于12%(一般在12%~18%)，碳含量較高，使用態(tài)組織為馬氏體的不銹鋼。 通過熱處理可以調(diào)整其力學(xué)性能的不銹鋼，通俗地說，是一類可硬化的不銹鋼。典型牌號為Cr13型，如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度較高，不同回火溫度具有不同強(qiáng)韌性組合，主要用于蒸汽輪機(jī)葉片、餐具、外科手術(shù)器械。根據(jù)化學(xué)成分的差異，馬氏體不銹鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼兩類。根據(jù)組織和強(qiáng)化機(jī)理的不同，還可分為馬氏體不銹鋼、馬氏體和半奧氏體（或半馬氏體）沉淀硬化不銹鋼以及馬氏體時(shí)效不銹鋼等。

標(biāo)準(zhǔn)的馬氏體不銹鋼是：403、410、414、416、416(Se)、420、431、440A、440B

和440C型，這些鋼材的耐腐蝕性來自“鉻”，其范圍是從11.5至18%，鉻含量愈高的鋼材需碳含量愈高，以確保在熱處理期間馬氏體的形成，上述三種440型不銹鋼很少被考慮做為需要焊接的應(yīng)用，且440型成份的熔填金屬不易取得。

在馬氏體不銹鋼中也可以加入其它合金元素來改進(jìn)其他性能：

1、加入0.07%S或Se改善切削加工性能，例如1Cr13S或4Cr13Se；

2、加入約1%Mo及0.1% V，可以增加9Cr18鋼的耐磨性及耐蝕性；

3、加入約1Mo-1W-0.2V，可以提高1Cr13及2Cr13鋼的熱強(qiáng)性。

馬氏體不銹鋼與調(diào)制鋼一樣，可以使用淬火、回火及退火處理。其力學(xué)性質(zhì)與調(diào)制鋼也相似：當(dāng)硬度升高時(shí)，抗拉強(qiáng)度及屈服強(qiáng)度升高，而伸長率、截面收縮率及沖擊功則隨著降低。馬氏體不銹鋼的耐蝕性主要取決于鉻含量，而鋼中的碳由于與鉻形成穩(wěn)定的碳化鉻，又間接的影響了鋼的耐蝕性。因此在13%Cr鋼中，碳含量越低，則耐蝕性越高。而在1Cr13、2Cr13、3Cr13及4Cr13四種鋼中，其耐蝕性與強(qiáng)度的順序恰好相反。

4、雙相不銹鋼

定義：基體組織主要由奧氏體、鐵素體或馬氏體中任何兩相所組成的不銹鋼。但通常特指奧氏體---鐵素體型雙相不銹鋼。

所謂雙相不銹鋼是在其固溶組織中鐵素體相與奧氏體相約各占一半，一般量少相的含量也需要達(dá)到30%。在含C較低的情況下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Nb、Ti、N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點(diǎn)，與鐵素體相比，塑性、韌性更高，無室溫脆性，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時(shí)還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導(dǎo)熱系數(shù)高，具有超塑性等特點(diǎn)。與奧氏體不銹鋼相比，強(qiáng)度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐孔蝕性能，也是一種節(jié)鎳不銹鋼。

由于兩相組織的特點(diǎn)，通過正確控制化學(xué)成分和熱處理工藝，使雙相不銹鋼兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)，它將奧氏體不銹鋼所具有的優(yōu)良韌性和焊接性與鐵素體不銹鋼所具有的較高強(qiáng)度和耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能結(jié)合在一起。

雙相不銹鋼有以下性能特點(diǎn)：

（1）含鉬雙相不銹鋼在低應(yīng)力下有良好的耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能。一般18-8型奧氏體不銹鋼在60°C以上中性氯化物溶液中容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂，在微量氯化物及硫化氫工業(yè)介質(zhì)中用這類不銹鋼制造的熱交換器、蒸發(fā)器等設(shè)備都存在著產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕斷裂的傾向，而雙相不銹鋼卻有良好的抵抗能力。

（2）含鉬雙相不銹鋼有良好的耐孔蝕性能。在具有相同的孔蝕抗力當(dāng)量值

（PRE=Cr%+3.3Mo%+16N%）時(shí)，雙相不銹鋼與奧氏體不銹鋼的臨界孔蝕電位相仿。雙相不銹鋼與奧氏體不銹鋼耐孔蝕性能與AISI 316L相當(dāng)。含25%Cr的，尤其是含氮的高鉻雙相不銹鋼的耐孔蝕和縫隙腐蝕性能超過了AISI 316L。

（3）具有良好的耐腐蝕疲勞和磨損腐蝕性能。在某些腐蝕介質(zhì)的條件下，適用于制作泵、閥等動(dòng)力設(shè)備。

（4）綜合力學(xué)性能好。有較高的強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度是18-8型奧氏體不銹鋼的2倍。固溶態(tài)的延伸率達(dá)到25%，韌性值A(chǔ)K（V型槽口）在100J以上。

（5）可焊性良好，熱裂傾向小，一般焊前不需預(yù)熱，焊后不需熱處理，可與18-8型奧氏體不銹鋼或碳鋼等異種焊接。

（6）含低鉻（18%Cr）的雙相不銹鋼熱加工溫度范圍比18-8型奧氏體不銹鋼寬，抗力小，可不經(jīng)過鍛造，直接軋制開坯生產(chǎn)鋼板。含高鉻（25%Cr）的雙相不銹鋼熱加工比奧氏體不銹鋼略顯困難，可以生產(chǎn)板、管和絲等產(chǎn)品。

（7）冷加工時(shí)比18-8型奧氏體不銹鋼加工硬化效應(yīng)大，在管、板承受變形初期，需施加較大應(yīng)力才能變形。

（8）與奧氏體不銹鋼相比，導(dǎo)熱系數(shù)大，線膨脹系數(shù)小，適合用作設(shè)備的襯里和生產(chǎn)復(fù)合板。也適合制作熱交換器的管芯，換熱效率比奧氏體不銹鋼高。

（9）仍有高鉻鐵素體不銹鋼的各種脆性傾向，不宜用在高于300°C的工作條件。雙相不銹鋼中含鉻量愈低，σ等脆性相的危害性也愈小。

（10）雙相不銹鋼具有良好的低溫沖擊韌性，

中國GB

日本

JIS

美國

中國臺(tái)灣

CNS

舊牌號

新牌號（07.10）

ASTM

UNS

奧氏體不銹鋼

1Cr17Mn6Ni5N

12Cr17Mn6Ni5N

SUS201

201

S20100

201

1Cr18Mn8Ni5N

12Cr18Mn9Ni5N

SUS202

202

S20200

202

1Cr17Ni7

12Cr17Ni7

SUS301

301

S30100

301

0Cr18Ni9

06Cr19Ni10

SUS304

304

S30400

304

00Cr19Ni10

022Cr19Ni10

SUS304L

304L

S30403

304L

0Cr19Ni9N

06Cr19Ni10N

SUS304N1

304N

S30451

304N1

0Cr19Ni10NbN

06Cr19Ni9NbN

SUS304N2

XM21

S30452

304N2

0Cr23Ni13

06Cr23Ni13

SUS309S

309S

S30908

309S

0Cr25Ni20

06Cr25Ni20

SUS310S

310S

S31008

310S

0Cr17Ni12Mo2

06Cr17Ni12Mo2

SUS316

316

S31600

316

0Cr18Ni12Mo3Ti

06Cr17Ni12Mo2Ti

SUS316Ti

316Ti

S31635

316Ti

00Cr17Ni14Mo2

022Cr17Ni12Mo2

SUS316L

316L

S31603

316L

0Cr17Ni12Mo2N

06Cr17Ni12Mo2N

SUS316N

316N

S31651

316N

00Cr17Ni13Mo2N

022Cr17Ni13Mo2N

SUS316LN

316LN

S31653

316LN

0Cr18Ni12Mo2Cu2

06Cr18Ni12Mo2Cu2

SUS316J1

-

-

316J1

00Cr18Ni14Mo2Cu2

022Cr18Ni14Mo2Cu2

SUS316J1L

-

-

316J1L

0Cr19Ni13Mo3

06Cr19Ni13Mo3

SUS317

317

S31700

317

00Cr19Ni13Mo3

022Cr19Ni13Mo3

SUS317L

317L

S31703

317L

0Cr18Ni10Ti

06Cr18Ni11Ti

SUS321

321

S32100

321

奧氏體-鐵素體型不銹鋼（雙相不銹鋼）

0Cr26Ni5Mo2

-

SUS329J1

329

S32900

329J1

00Cr18Ni5Mo3Si2

022Cr19Ni5Mo3Si2N

SUS329J3L

-

S31803

329J3L

鐵素體型不銹鋼

-

022Cr11Ti

SUH409

409

S40900

409L

00Cr12

022Cr12

SUS410L

-

-

410L

1Cr17

10Cr17

SUS430

430

S43000

430

1Cr17Mo

10Cr17Mo

SUS434

434

S43400

434

-

022Cr18NbTi

-

-

S43940

439

00Cr18Mo2

019Cr19Mo2NbTi

SUS444

444

S44400

444

馬氏體型不銹鋼

1Cr13

12Cr13

SUS410

410

S41000

410

2Cr13

20Cr13

SUS420J1

420

S42000

420J1

3Cr13

30Cr13

SUS420J2

-

-

420J2

7Cr17

68Cr17

SUS440A

440A

S44002

440A

來源：泰科鋼鐵整理編輯

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