不锈钢的分类和性能
不锈钢的分类和性能
不锈钢是一种具有优异耐腐蚀性能的合金钢,广泛应用于建筑、化工、食品加工等多个领域。根据其组织结构和性能特点,不锈钢可以分为奥氏体、铁素体、双相、马氏体和沉淀硬化等五种类型。本文将详细介绍各种不锈钢的分类、性能特点及其应用领域。
不锈钢的分类
不锈钢的分类方法较多,但习惯按其组织特点进行分类,按此方法可将不锈钢分成五大类。
1.1 奥氏体不锈钢
奥氏体不锈钢为面心立方结构的奥氏体组织,具有无磁性、良好的低温性能、易成型性和可焊性为Cr-Ni和Cr-Ni-Mn-N热处理条件下,钢的基体组织为奥氏体。此类钢不能通过热处理方法改变力学性能,只能采用冷变形方式进行强化。可采用加入钼、铜、硅等合金元素派生出适用于各类腐蚀环境或深加工的不同钢种。
代表钢种:301,304,304L,316,316L,317,317L,321,304J1,201,202等
1.2 铁素体不锈钢
铁素体不锈钢为体心立方结构的铁素体组织,不能采用热处理方法改变其组织结构。具有磁性,易于成型,耐氯化物腐蚀、耐点蚀,但室温、低温韧性差,晶间腐蚀比较敏感。低碳、超低碳冶炼在(C+N≤150ppm通铁素体不锈钢两大类。
代表钢种:409,409L,410L,430,436,436L,439,439L,443CT,444,445,180等
1.3 双相不锈钢
双相不锈钢通常由奥氏体和铁素体两相组织构成。两相比例可以通过合金成分和热处理条件的改变予以调整。此类钢屈服强度高、耐点蚀、耐应力腐蚀,易晚于成型和焊接。
代表钢种:329J1,329J3L,329J4L.
1.4 马氏体不锈钢
马氏体不锈钢淬火后可以得到马氏体组织。具有高强度和高硬度,通过热处理可以调整钢的力学性能。马氏体不锈钢具有中等水平的不锈性。
代表钢种:410,420J2等
1.5 沉淀硬化不锈钢
沉淀硬化不锈钢按其组织可分成马氏体沉淀硬化不锈钢(以0Crl7Ni4Cu4Nb为代表),半奥氏体沉淀硬化不锈(以OCrl7Ni7Al和OCrl5Ni25Ti2MoVB为代表和奥氏体加铁素体沉淀硬化不锈(以PH55A、B、C为例)。此类型钢可借助于热处理工艺调整其性能,使其在钢的成型、设备制造过程中处于易加工和易成型的组织状态。这类钢的铬含量近于17%,加之含有镍、钼等元素,因此,除具有足够的不锈性外,其耐蚀性接近于18-8型奥氏体不锈钢。
代表钢种:630,631,631J1等
不锈钢的化学成分、力学性能及主要特性
钢种分类 | 主要特性 |
---|---|
奥氏体 | 无磁性,良好的低温性能,易成型,可焊接性良好。 |
马氏体 | 有磁性,具有高强度和高硬度,通过热处理可调整钢的力学性能。 |
铁素体 | 有磁性,易成型,耐点蚀,耐锈蚀能力强。 |
铁、奥双相 | 屈服强度高,耐点蚀,耐应力腐蚀,易于成型和焊接。 |
沉淀硬化型 | 具有高的强度,不锈性能卓越,可借助热处理工艺调整其性能使其易于加工和成形。 |
钢种 | 化学成分 | 组织结构 | 牌号 |
---|---|---|---|
Cr 系马氏体不锈钢 | 下 | 下 | 下 |
铁素体不锈钢 | 下 | 下 | 下 |
Cr-Ni系奥氏体不锈钢 | 下 | 下 | 下 |
双相不锈钢 | 下 | 下 | 下 |
沉淀硬化不锈钢 | 下 | 下 | 下 |
典型钢种机械性能参数
钢种 | 屈服强度σs | 拉伸强度σb | 延伸率δ | 硬度值记号 |
---|---|---|---|---|
SUS304 | 205以上 | 520以上 | 40以上 | 1.0 |
印度201 | 205以上 | 515以上 | 35以上 | 1.0以下 |
ASTM201 | 260以上 | 515以上 | 40以上 | 1.0以下 |
ASTM202 | 260以上 | 620以上 | 40以上 | 1.0以下 |
JFE443CT | 245以上 | 410以上 | 20以上 | 1.3 |
SUS430 | 205以上 | 450以上 | 22以上 | 1.0 |
不锈钢产品的表面形态
不锈钢产品的表面一般分为黒皮(热轧后表面)、白皮(热卷酸洗后表面,即NO.1、轧硬(经轧制后未退火表面)2D(经冷带退火酸洗未平整表面)2B(经冷带退火酸洗且平整表面)BA(经光亮轧制