不锈钢知识
不锈钢
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。
奥氏体不锈钢
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。
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。
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
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。
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。
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
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。
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。
各种钢的特性及用途：
钢号 | 特性 | 用途 | |
奥 氏 体 钢 | 30418Cr-8Ni | 作为一种用途广泛的钢，具有良好的耐蚀性，耐热性，低温强度和机械特性。冲压、弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象（无磁性，使用温度-196℃~800℃） | 家庭用品（1、2类餐具、厨柜，室内管线，热水器、锅炉、浴缸）、汽车配件（风挡雨刷、消声器、模制品）、医疗器具、建材、化学，食品工业、农业、船舶部件 |
304L18Cr-8Ni-低碳 | 作为低C的304钢，在一般状态下，其耐蚀性与304钢相似，但在焊接后或者消除应力后，其抗晶界腐蚀能力优秀。在未进行热处理的情况下，亦能保持良好的耐蚀性，一般在400以下使用（无磁性，使用温度-196℃~800℃） | 应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤碳、石油产业的野外露天机器、建材、耐热零件及热处理有困难的零件 | |
304J113Cr-7.7Ni-2Cu | 应添加Cu，其成型性，特别是拔丝性和抗时效裂纹性好，并可进行复杂形状的产品成形。其耐蚀性与304钢相同 | 保温瓶、厨房洗涤槽、锅、壶、保温饭盒、门把手、纺织加工机器。 | |
31618Cr-12Ni-2.5Mo | 应添加Mo，故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好，可在苛酷的条件下使用。加工硬化性优（无磁性） | 海水里用设备、化学、染料、造纸。草酸、肥料等生产设备；照像、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母 | |
316L18Cr-12Ni-2.5Mo低碳 | 作为316钢种的低C系列，除与316钢有相同的特性外，其抗晶界腐蚀性优。 | 316钢铁用途中，对抗晶界腐蚀怕有特别要求的产品 | |
32118Cr-9Ni-Ti | 在304钢中添加Ti元素来防止晶界腐蚀。适合于在430℃~900℃温度下使用。 | 航空器、排管、锅炉汽包 | |
铁 素 体 钢 | 409L11.3C-0.17Ni-低C、N | 因添加了Ti元素，故其高温耐蚀性及高温强度较好 | 汽车排气管、热交换机、集装箱等要焊接后不热处理的产品 |
43016Cr | 作为铁素体钢的代表钢种，热膨胀率低,成形性及耐氧化性优 | 耐热器具、燃烧器、家电产品、2类餐具、厨房洗涤槽、外部装饰材料、螺栓、螺母、CD杆、筛网 | |
马 氏 体 钢 | 41013Cr-0.2C | 作为马氏体钢的代表钢，虽然强度高，但不适合于苛酷的腐蚀环境下使用。其加工性好，热处理面硬化（有磁性）。 | 刀刃、机械零件、石油精炼装置、螺栓、螺母、泵杆、1类餐具（刀 、叉）。 |
420J113Cr-0.2C | 淬火后硬度高，耐蚀性好（有磁性） | 餐具（刀）、涡轮机叶片 | |
420J213Cr-0.3C | 淬火后，比420J1钢硬度升高（有磁性） | 刀刃、管嘴、阀门、板尺、餐具（剪刀、刀） | |
各种不锈钢的化学物理特性：
分类 | 钢种 | 化学成分(%) | 机械性能 | 物理性能 | 类似规格钢 | ||||||||||||||||
JIS | C | Cr | Ni | Mo | 其它 | 热处理条件 | 曲 服 强 度 （N/ mm2） | 抗 拉 强 度 （N/ mm2） | 硬度 | 比热J/g℃ | 弹性系数 X 10 N3/mm | 热膨胀系数x10-6cm/cm/℃ (2.0~100℃) | 热传导率W/m℃ (100℃) | UNS | AISI | DIN | ISO | ||||
HB | HRB | HV | |||||||||||||||||||
奥氏体 | 304 | ≤0.08 | 18.0 ~20.0 | 8.00 ~10.50 | - | - | S | ≥205 | ≥520 | ≥40 | ≤187 | ≤90 | ≤200 | 0.05 | 194 | 17.3 | 16.3 | S30400 | 304 | X5CrNi18 10 | 11 |
304L | ≤0.030 | 18.0 ~20.0 | 9.00 ~13.00 | - | - | S | ≥175 | ≥480 | ≥40 | 316钢和304钢的区别≤187 | ≤90 | ≤200 | 0.05 | 194 | 17.3 | 16.3 | S30403 | 304L | X2CrNi19 11 | 10 | |
304J1 | 0.02~0.05 | 16.5 ~17.1 | 7.5 ~7.9 | - | Cu1.9 ~2.2 | S | ≥155 | ≥450 | ≥40 | ≤187 | ≤90 | ≤200 | 0.05 | 194 | 17.3 | 16.3 | |||||
316 | ≤0.08 | 16.0 ~18.0 | 10.00 ~14.0 | 2.00 ~3.00 | - | S | ≥205 | ≥520 | ≥40 | ≤187 | ≤90 | ≤200 | 0.05 | 194 | 16.0 | 16.3 | S31600 | 316 | X5CrNiMo17 12 2 X5CrNiMo17 14 3 | 20、20a | |
316L | ≤0.03 | 16.0 ~18.0 | 12.00 ~15.0 | - | - | S | ≥175 | ≥480 | ≥40 | ≤187 | ≤90 | ≤200 | 0.05 | 193 | 16.0 | 16.3 | S31603 | 316L | X2CrNiMo17 13 2 X2CrNiMo17 14 3 | 19、19a | |
321 | ≤0.08 | 17.0 ~19.0 | 9.00 ~13.0 | - | Ti5 XC% | S | ≥205 | ≥520 | ≥40 | ≤187 | ≤90 | ≤200 | 0.05 | 194 | 16.7 | 16.1 | S32100 | 321 | X6CrNiTi18 10 | 15h11 | |
铁素体 | 409 | ≤0.03 | 17.0 ~19.0 | - | - | Ti6 XC% ~0.75 | A | ≥175 | ≥360 | ≥25 | ≤162 | ≤80 | ≤175 | 0.46 | 200 | 11.7 | 24.9 | ||||
430 | ≤0.12 | 16.0 ~18.0 | - | - | - | A | ≥205 | ≥450 | ≥22 | ≤183 | ≤88 | ≤200 | 0.46 | 200 | 10.4 | 26.4 | S43000 | 430 | X6Cr17 | 8.H | |
马氏体 | 410 | ≤0.15 | 11.5 ~13.5 | - | - | - | A | ≥205 | ≥440 | ≥20 | ≤201 | ≤93 | ≤210 | 0.46 | 202 | 9.9 | 24.9 | S41000 | 410 | X10Cr13 | 3 |
420 | 0.16 `0.25 | 12.0 ~14.0 | - | - | - | A | ≥225 | ≥520 | ≥18 | ≤223 | ≤97 | ≤234 | 0.46 | 202 | 10.3 | 23.8 | S42000 | 420 | X20Cr13 | 4 | |
420J2 | 0.26 ~0.4 | 12.0 ~14.0 | - | - | - | -A | ≥225 | ≥540 | ≥18 | ≤235 | ≤99 | ≤247 | 0.46 | 202 | 10.3 | 23.8 | S42000 | 420 | X20Cr13 | 5 | |
**各种钢的化学物理特性
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