不锈钢材料知识大全.docx
《不锈钢材料知识大全.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《不锈钢材料知识大全.docx（33页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
不锈钢材料知识大全
不锈钢材料知识大全
第一章不锈钢的定义.............................................-1-
不锈钢的发展历史.............................................-2-
不锈钢的种类.................................................-2-
不锈钢钢种的发展.............................................-2-
不锈钢的特性................................................-3-
1．一般特性..............................................-3-
2．不锈钢的品质特性及其要求...............................-3-
2.1不锈钢的品质特性：
.................................-3-
2.2不锈钢的品质特性及其要求...........................-4-
各种不锈钢的特性和用途.......................................-6-
不锈钢的物理性能.............................................-8-
不锈钢小常识.................................................-8-
不锈钢的应用.................................................-9-
不锈钢专业名词说明..........................................-10-
不锈钢的标识方法............................................-11-
不锈钢、特殊合金牌号与美国、日本、欧洲对照表..................-12-
世界各国不锈钢标准钢号对照表.................................-13-
不锈耐酸钢--钢号对照........................................-17-
不锈钢团体标准..............................................-19-
.不锈钢制造设备简介....................-19-
不锈钢加工及施工............................................-21-
不锈钢表面洗涤要领..........................................-21-
不锈钢保管及运输............................................-22-
不锈钢的性能与组织..........................................-23-
不锈钢的分类、主要成分及性能比较.............................-26-
不锈钢的耐蚀性能............................................-28-
表面加工等级、特征及用途....................................-30-
不锈钢为什么也生锈?
.........................................-32-
不锈钢为什么也会带磁........................................-33-
不锈钢的有关实用知识........................................-34-
其他.......................................................-36-
我国钢号表示方法........................................-36-
板材的有关实用知识......................................-38-
第一章不锈钢的定义
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12%以上的铬。
不锈钢的发展历史
中华名族是世界上最早冶铁炼钢的国家，我们的祖先远在三千年前就掌握了一些冶铁、炼钢、铸锻和热处理的技艺，比欧洲各国要早1700多年，对世界文明与人类进步作出过重要的贡献。
钢铁对于现代化的工农业生产、交通运输、国防乃至人民生活来说，已成为最基本、最重要的材料。
当前，尽管各种新型的无机材料和有机合成材料已得到很大发展。
但从生产成本、广泛的适用性能等方面来看，它们还远远不能取代钢铁。
因此钢铁的生产能力仍不失为衡量一个国家国力的重要标志之一。
钢铁材料之所以得到如此广泛的应用是因为铁矿矿藏集中，贮藏量大，开采、冶炼比较经济，钢铁半成品冷、热变形能力强。
制成品具有优良的力学性能（强度，塑性及抗冲击能力）和加工性能（切削，焊接、冷变形等）。
但是与硅酸材料、高分子合成材料及某些有色金属相比，它的最大的缺点是：
在大气或酸、碱、盐等各种介质条件下，易于因腐蚀而失重损耗，乃至完全破坏。
不锈钢的种类
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。
以化学成分分类：
①Cr系列：
铁素体系列、马氏体系列②Cr-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
不锈钢钢种的发展
1910～1914年诞生的组织分别为马氏体、铁素体和奥氏体的不锈钢，从化学成分来看，主要属Fe-Cr和Fe-Cr-Ni两大体系。
从第一次世界大战结束到第二次世界大战结束的近三十年中（即1919年至1945年）。
随着各种工业的发展，不锈钢为适应工作条件而发生了分化，即在原来两大体系三种组织状态的基础上，通过增减碳含量和添加多种其它的合金元素而衍生出了许多新型的不锈钢。
从二次大站结束直至目前为止的三十多年中，主要为适应抗海水或盐类腐烛，吸收Y射线及中子、获得超高强度、节约镍等需要而发展了抗点蚀不锈钢、原子能工业用不锈钢、沉淀硬化不锈钢和锰氮代镍不锈钢。
近年来．为了解决奥氏体不锈钢的晶间腐烛和应力腐蚀问题，又分别发展了超低碳不锈钢和超纯铁素体不锈钢。
目前，已投入市场的不锈钢的品种已达到230种以上，经常使用的也有近50种，其中约有80%是奥氏体不锈钢（18铬--8镍）的衍生物，而其余20%则是由13铬钢演变而成的。
关于不锈钢钢种的最主要的研究和发展是集中在两个方面：
第一个方面是改善钢的耐腐蚀性，其中对18-8钢晶间腐烛问题的研究，不仅发展了钢种，提出了解决这个间题的工艺方法。
还促进了有关不锈钢的钝化和腐蚀机理的研究。
第二个方面是发展高强度不锈钢（即沉淀硬化不锈钢），这种钢是二次大战后随着航空、航天和火箭技术的进展而发展起来的。
其中半奥氏体沉淀硬化不锈钢具有优异的工艺性能（17-7PH类），固溶处理后极易加工成形，且随后的强化热处理（时效处理）温度不高变形很小，在美国这种钢多用于航空结构，并已大量生产，各国也都有类似钢种投入使用
不锈钢的特性
1．一般特性
表面美观以及使用可能性多样化
耐腐蚀性好
耐高温氧化及强度高，因此能够抗火灾
因为不必表面处理，所以简便、维护简单
焊接性能好STS304
固融化热处理
退火
加工硬化性
微量硬化性
小量硬化性
主要用途
建筑物内外装饰,汽车零件,饭盒等
钎、刀机器零部件,手术用具
耐腐蚀性
高
高
中
强度
高
中
高
加工性
高
中
高
磁性
非磁
上磁性
上磁性
焊接性
高
中
低
2.2不锈钢的品质特性及其要求
各产品由于用途的不同，其加工工艺和原料的品质要求也不同
（1）材质：
53%），硬度较低（≦BLANKINGSIZE/制品直径）一般都比较高，它们的加工比分别达SUS304DDQ用材主要就是用于这些要求较高加工比的产品，当然加工比超过②一般材：
主要用于除了8.0~9.0间，与DDQ材相比有一个优点，就是
不锈钢薄板是一种价格非常高的材料，客户对它的表面质量要求也非常高。
但不锈薄板在生产过程中不可避免会出现各种缺陷，如划伤、麻点、折痕、污染等，从而其表面质量，象划伤、折痕等这些缺陷不管是高级材还是低级都不允许出现，而麻点这种缺陷在勺、匙、叉、制作时也是决不允许的，因为抛光时很难抛掉它。
我们根据表面各种缺陷出现的程度和频率，来确定其表质量等级，从而来确定产品等级。
（见表：
）用途
对象产品
加工工艺
要求品质特性
表面质量
BQ性
材质
形状
厚度公差
焊接性
耐腐蚀性
浅加工类
刀、叉等
落料→横延→切头→成型→抛光→清洗→包装
要求高不得有麻点等缺陷
好
一般材
一般
-5%
不要求
好
深加工类
二类餐具、保温杯等
落料→涂油→成型→（有时几次）切边→卷边→清洗→复底→抛光→焊手柄→包装
要求高不得有划伤折痕等缺陷
好
DDQ
要求高
-3~-5%
好
好
PIPE
装饰管等
窄带→挤成压成型→对焊→打磨焊缝→切管→磨口→抛光→包装
要求高不得有折痕等缺陷
一般
一般材
好
-8%
好
一般
厨具
冷柜等的外壁
落料→折边→电焊→打磨
要求高不得有折痕等缺陷
一般
一般材
一般
-8%
好
一般
容器
热水器饮水机内胆
窄带→卷筒→焊接→切管→焊底→打磨焊缝→包装
一般
一般
一般材
一般
（3）厚度公差：
-3~5%，而一类餐具厚度公差一般要求-8%，经销商对厚度公差的要求一般在-15%。
产品用途的不同对焊接性能的要求也各不相同。
一类餐具对焊接性能一般不做要求，甚至包括部分锅类企业。
但是绝大多数产品都需要原料焊接性能好，象二类餐具、保温杯、钢管、热水器、饮水机等。
绝大多数不锈钢制品要求耐腐蚀性能好，象一、二类餐具、厨具、热水器、饮水机等，有些国外商人对产品还做耐腐蚀性能试验：
用Fe的成分，会导致测试时表面出现锈斑）BQ性）：
①原料表面缺陷。
如划伤、麻点、过酸洗等。
BQ性。
硬度高的RIDGING，从而影响BQ性。
各种不锈钢的特性和用途钢号
特性
用途
奥
氏
体
钢
30117Cr-7Ni-碳
与304钢相比，Cr、Ni含量少，冷加工时抗拉强度和硬度增高，无磁性，但冷加工后有磁性。
列车、航空器、传送带、车辆、螺栓、弹簧、筛网
301L17Cr-7Ni-0.1N-低碳
是在301钢基础上，降低C含量，改善焊口的抗晶界腐蚀性；通过添加N元素来弥补含C量降低引起的强度不足，保证钢的强度。
铁道车辆构架及外部装饰材料
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，便用温茺-196℃～800℃）。
家庭用品（1、2类餐具、橱柜、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刚相似，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，使用温度-196℃～800℃。
应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤炭、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。
304Cu13Cr-7.7Ni-2Cu
因添加Cu其型性，特别是拔丝性和抗时效裂纹性好，故可进行复杂形状的产品成形；其耐腐蚀性与304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。
304N118Cr-8Ni-N
在304钢的基础上，减少了S、Mn含量，添加N元素，防止塑性降低，提高强度，减少钢材厚度。
构件、路灯、贮水罐、水管
304N218Cr-8Ni-N
与304相比，添加了N、Nb，为结构件用的高强度钢。
构件、路灯、贮水罐
31618Cr-12Ni-2.5Mo
因添加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钢的用途中，对抗晶界腐蚀性有特别要求的产品
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、排气管、锅炉汽包
铁
素
铁
钢
409L11.3Cr-0.17Ti-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、集装箱等在焊接后不热处理的产品。
410L13Cr-低C
在410钢的基础上，降低了含C量，其加工性，抗焊接变形，耐高温氧化性优秀。
机械构造用件，发动机排气管，锅炉燃烧室，燃烧器。
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
430J1L18-Cr0.5Cu-Nb-低C、N
在430钢中，添加了Cu、Nb等元素；其耐蚀性、成形性、焊接性及耐高温氧化性良好。
建筑外部装饰材料，汽车零件，冷热水供给设备。
436L18Cr-1Mo-Ti、Nb、Zr低C、N
耐热性、耐磨蚀性良好，因含有Nb、Zr元素，故其加工性，焊接性优秀。
洗衣机、汽车排气管、电子产品、3层底的锅。
马
氏
体
钢
410
13Cr-低碳
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，依热处理面硬化（有磁性）。
刀刃、机械零件、石油精练置、螺栓、螺母、泵杆、1类餐具（刀叉）。
420J1
13Cr-0.2C
淬火后硬度高，耐蚀性好（有磁性）。
餐具（刀）、涡轮机叶片
420J2
13Cr-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、刃）。
不锈钢的物理性能
不锈钢的物理性能主要用以下几方面来表示：
因温度变化而引起物质量度元素的变化。
膨胀系数是膨胀－温度曲线的斜率，瞬时膨胀系数是特定温度下的斜率，两个指定的温度之间的平均斜率是平均热膨胀系数。
膨胀系数可以用体积或者是长度表示，通常是用长度表示。
kg/m3或
当施加力于单位长度棱住的两端能引起物体在长度上的单位变化时，单位面积上所需的力称为弹性模量。
单位为
cm或（已废的）Ω⑤磁导率无量纲系数，表示物质易被磁化的程度，是磁感应强度与磁场强度之比。
⑥熔化温度范围确定合金开始凝固和凝固完了的温度。
⑦比热1度所需要的热量。
在英制和Biu或1度听需的热量。
国际单位制中比热的数值与英制或J）是按不同的定义定的。
比热的单位是0J/（k）。
物质导热的速率的量度。
在单位截面积物质上建立单位长度上的Btu/（h·0w/（m·
是确定物质内部温度前迁速率的一种性能，是热导率对比热和密度乘积的比值，热扩散率单位以w/（m·k）表示。
不锈钢小常识
316和316L不锈钢
316和317不锈钢（317不锈钢的性能见后）是含钼不锈钢种。
317不锈钢中的钼含量略高明于316不锈钢.由于钢中钼，该钢种总的性能优于310和304不锈钢，高温条件下，当硫酸的浓度低于15％和高于85％时，316不锈钢具有广泛的用途。
316不锈钢还具有良好的而氯化物侵蚀的性能，所以通常用于海洋环境。
316L不锈钢的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能进行退火和需要最大耐腐蚀性的用途中。
耐腐蚀性
耐腐蚀性能优于304不锈钢，在浆和造纸的生产过程中具有良好的耐腐蚀的性能。
而且316不锈钢还耐海洋和侵蚀性工业大气的侵蚀。
耐热性
在1600度以下的间断使用和在1700度以下的连续使用中，316不锈钢具有好的耐氧化性能。
在800-1575度的范围内，最好不要连续作用316不锈钢，但在该温度范围以外连续使用316不锈钢时，该不锈钢具有良好的耐热性。
316L不锈钢的耐碳化物析出的性能比316不锈钢更好，可用上述温度范围。
热处理
在1850-2050度的温度范围内进行退火，然后迅速退火，然后迅速冷却。
316不锈钢不能过热处理进行硬化。
焊接
316不锈钢具有良好的焊接性能。
可采用所有标准的焊接方法进行焊接。
焊接时可根据用途，分别采用316Cb、316L或309Cb不锈钢填料棒或焊条进行焊接。
为获得最佳的耐腐蚀性能，316不锈钢钢的焊接断面需要进行焊后退火处理。
如果使用316L不锈钢，不需要进行焊后退火处理。
典型用途
纸浆和造纸用设备热交换器、染色设备、胶片冲洗设备、管道、沿海区域建筑物外部用材料。
不锈钢的应用
不锈钢不但具有良好的耐腐蚀性能，而且具有良好的外观等多种特性，不锈钢的应用范围越来越广泛。
下表是关于不锈钢的应用方面的简单事例图：
行业
主要使用事例
行业
主要使用事例
汽车用
外装部品
建筑材料
SPOON（勺）、-出口或内销
建筑内外装饰材
-拉伸比大于-拉伸比小于SPINNING（旋压）
化学工业炉
厨房设备
洗涤槽（REROLL（再轧钢用）
电冰箱（冰柜内胆）
高硬度用
电器用具
洗衣机、烘干机
加工厂用
微波炉
市场流通用
电子部件（无磁性）
特殊用途
钢管用
装饰管
运输设备
集装箱
构造管（工业用）
铁道车辆
排管用
不锈钢专业名词说明
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%、Ni8%~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。
不锈钢的标识方法
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200系；
③用拉丁字母和顺序组成序号，只表示用途。
2．我国的编号规则
①采用元素符号F、8、合结钢、弹簧钢，如：
C含量）不锈钢、合金工具钢（用千分之几表示1Cr18Ni9千分之一（即,不锈0.08%如C≤0Cr17Ni13Mo
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：
201、400系列的数字表示。
③铁素体不锈钢是以420以及50%的高合金通常是采用专利名称或商标命名。
不锈钢、特殊合金牌号与美国、日本、欧洲对照表类别
中国
美国
日本
欧洲
马氏体
不锈钢
Cr13型
410
SUS410
SAF2301
1Cr17Ni2
431
SUS431
SAF2321
9Cr18
440C
SUS440C
0Cr17Ni4Cu4Nb
17-4PH
SUH630
1Cr12Ni3MoWV
XM32
DIN1.4313
升级会员 