超级铁素体不锈钢1.100CR25NIMO4(Ti+Nb)

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不锈钢的工作条件和热处理

不锈钢（含碳量：马氏体不锈钢0.1～1%，铁素体不锈钢≤0.12～0.15%，奥氏体不锈钢≤0.2%）工作条件、性能要求硬度σbσsδψαk（HRC）（公斤·米/厘米2）0Cr131000～1050℃油或水淬，700～790℃回火——50352460——1Cr131000～1050℃油或水淬，700～790℃回火——≥60≥42≥20≥60≥92Cr131000～1050℃油或水淬，660～770℃回火——≥66≥45≥16≥55≥83Cr131000～1050℃油淬，200～300℃回火4816013034——4Cr131050～1100℃油淬，200～300℃回火5016814048——9Cr181000～1050℃油淬，200～300℃回火55——————————Cr17750～800℃退火空冷HB156402520502～8Cr17Mo2Ti750～780℃退火空冷HB14550302055——0Cr18Ni91080～1130℃水淬——50204560——1Cr18Ni91100～1150℃水淬——55204550——2Cr18Ni91100～1150℃水淬——58224055——1Cr18Ni9Ti1100～1150℃水淬——52——40————Cr18Ni18Mo2Cu2Ti1050～1100℃水淬——652340————不锈钢的工作条件和热处理在酸、碱、盐类溶液中、潮湿大气中或在高温下受蒸汽和气体作用下工作，一般承受压力或交变负荷，易发生电化学或化学腐蚀。

要求马氏体不锈钢有良好的机械性能和适中的抗蚀能力。

铁素体不锈钢对耐酸腐蚀性要求很高，机械性能要求不高。

奥氏体不锈钢需要优良的机械性能，工艺性能和抗蚀能力。

马氏体不锈钢：0Cr131Cr132Cr133Cr134Cr139Cr18Cr14铁素体不锈钢：Cr17Cr17TiCr17Mo2TiCr25TiCr28Cr25Mo3Ti奥氏体不锈钢：0Cr18Ni91Cr18Ni92Cr18Ni90Cr18Ni10Ti1Cr18Ni9TiCr18Ni11NbCr18Ni12Mo2Ti钢号热处理规范(公斤/毫米2)（%）特点与热处理不锈钢按正火组织状态不同分为奥氏体型、铁素体型、奥氏体-铁素体型及马氏体型。

(年整理)不锈钢材料牌号对照表

（年整理）不锈钢材料牌号对照表0Cr18Ni9作为不锈钢耐热钢使用最广泛，用于食品用设备，一般化工设备，原子能用工业设备。

通俗的讲0Cr18Ni9就是304不锈钢板，0Cr18Ni9Ti就是321，一个是国标，一个是美标。

321是因为原来冶炼技术不好，无法降低碳含量才研制的，现在因冶炼技术的提高，超低碳钢冶炼已经很平常，所以321有被淘汰的趋势。

目前321的产量已经很少了。

只有一些军工还在使用。

0Cr18Ni9钢(AISI304)是奥氏体不锈钢，是在最初发明的18-8型奥氏体不锈钢的基础上发展演变的钢种，该钢是不锈钢的主体钢种，其产量约占不锈钢总产量曲30%以上。

由于此钢具有奥氏体结构，它不可能通过热处理手段予以强化，只能采用冷变形方式达到提高强度的目的。

钢的奥氏体结构赋予了它的良好冷、热加工性能、无磁性和好的低温性能。

0Cr18Ni9钢薄截面尺寸的焊接件具有足够的耐晶间腐蚀能力，在氧化性酸(HNO3)中具有优良的耐蚀性，在碱溶液和大部分有机酸和无机酸中以及大气、水、蒸汽中耐蚀性亦佳。

0Cr18Ni9钢的良好性能，使其成为应用量最大、使用范围最广的不锈钢牌号，此钢适于制造深冲成型的部件以及输送腐蚀介质管道、容器，结构件等，0Cr18Ni9亦可用子制造无磁、低温设备和部件。

0Cr19Ni10(AISI304L)是在0Cr18Ni9基础上，通过降低碳和稍许提高含镍量的超低碳型奥氏体不锈钢。

此钢是为了解决因Cr23C6析出致使0Cr18Ni9钢在一些条件下存在严重的晶间腐蚀倾向而发展的。

在开发初期，因冶金生产降碳较难，一度曾妨碍了它的广泛应用，在20世纪70年代新的二次精炼方法AOD和VOD工艺成功用于生产后，此钢才真正得到广泛应用。

与0Cr18Ni9比较，此钢强度稍低，但其敏化态耐晶间腐蚀能力显著优于0Cr18Ni9。

除强度外，此钢的其他性能同于0Cr18Ni9。

它主要用于需焊接且焊后又不能进行面溶处理的耐蚀设备和部件。

各种不锈钢牌号及其用途一览表

各种不锈钢牌号及其用途一览表表A.1类型序号牌号特性和用途奥氏体型112Cr17Mn6Ni5N节镍钢，冷加工有弱磁性，有一定的耐腐蚀性，可用于室内装饰材料。

212Cr18Mn8Ni5N节镍钢，冷加工有弱磁性，有一定的耐腐蚀性，可用于室内装饰材料。

320Cr15Mn15Ni2N录像机精密轴、传感器等无磁元件412Cr18Ni9冷加工可获得高强度，建筑物外表装饰材料、高强度弹簧元件。

也可用于不锈钢丝绳、钢绞线原料等。

5Y12Cr18Ni9提高可切削性，耐烧蚀性。

最适用自动车床。

如轴类。

6Y12Cr18Ni9Cu3易切削钢。

提高冷加工性。

主要用作汽车零部件。

706Cr19Ni10作为不锈钢、耐热钢使用最广。

食品设备，一般化学设备，原子能工业用材。

也可用于不锈钢丝绳、钢绞线原料等。

807Cr19Ni10作为不锈钢、耐热钢使用最广。

食品设备，一般化学设备，原子能工业用材。

9022Cr19Ni1006Cr19Ni10的超低碳钢，耐晶间腐蚀性优良。

1006Cr18Ni9Cu2冷加工性能较好，常用于制作螺栓、螺母等紧固件。

1106Cr19Ni9Cu2冷加工性能较好，常用于制作螺栓、螺母等紧固件。

1206Cr18Ni9Cu3提高冷加工性能，常用于制作螺钉等紧固件，有时用于制作形状复杂的零部件，1306Cr19Ni10N提高钢的强度和加工硬化倾向，改善钢的耐点蚀和晶间腐蚀性。

用于有一定耐腐性要求，并要求较高强度和减轻重量的结构部件。

也可作为钢绞线原料。

1406Ni18Cr16无磁不锈钢，具有很强的抗电磁干扰能力，主要用于制作电磁测量系统仪器、仪表元件。

1506Cr17Ni12Mo2耐海水和其它各种介质，比06Cr19Ni10耐蚀性优越。

主要用于耐点腐蚀材料。

也可作为钢丝绳及钢绞线原料。

16022Cr17Ni12Mo206Cr17Ni12Mo2的超低碳钢，耐晶间腐蚀性较之更好。

适用于石油化工、印染及原子能工业用材料。

铁素体不锈钢的焊接

(3) 475℃脆化
高Cr铁素体钢的室温韧性
Cr>15%的铁素体不锈钢，在430~480℃温度区间长时间加热并缓慢冷却，导致在常温时或负温时出现 475℃脆化现象。
造成475℃脆化的主要原因是在Fe-Cr系中共析反应沉淀析出富Cr的a’相（体心立方结构）所致。
杂质（S、P、O、N、H）也会促进475℃脆化。
铁素体钢焊接工艺要点
1）无相变，HAZ晶粒急剧长大，引起脆化（σ相、470℃脆化），产生裂纹
防止措施：低温预热（T<150℃ ）
2）有晶间腐蚀倾向，防止措施与A钢相同； 3）限制C、N等杂质，防止脆化； 4）减小焊接热输入，窄焊道，控制层间温度； 5）焊后回火处理（实际是空冷的退火处理）
采用A焊材时，不预热，不焊后热处理。
马氏体钢有脆硬倾向，含碳量越高，脆硬倾向越大。马氏体钢焊接遇到的问题是C含量较高的马氏体钢淬
硬性导致的冷裂纹问题和HAZ脆化问题。
（1）焊接接头冷裂纹 C越高，淬硬性大，热应力大，易冷裂
（2）焊接接头区硬化淬硬性大，形成M，HAZ硬化
Ni>4%超低碳M钢淬火后
形成低碳M，回火加热发生 M→γ′的“逆转变”，为超
冷却速度较大时，HAZ会产生硬化现象，形成粗大的马氏体。这些粗大的组织都使马氏体不锈钢HAZ塑韧性降低并导致脆化。马氏体不锈钢还具有一定的回火脆性，因此焊接马氏体不锈钢时，要严格控制冷却速度。
3) 焊后热处理
① 固溶处理加热到1050~1150℃，使Cr23C6重新溶入奥氏体中，通过水淬快冷，使之来不及析出，从而达到一次稳定状态；
② 稳定化处理加热到850℃，保温2h，然后空冷，使Cr23C6充分析出，奥氏体中Cr扩散均匀，达到二次稳定状态，消除晶间腐蚀；

STAINLESS STEEL(不锈钢)

STAINLESS STEEL（不锈钢）种类不锈钢常按组织状态分为：马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢等。

另外，可按成分分为：铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。

1、铁素体不锈钢：含铬12％～30％。

其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。

属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。

铁素体不锈钢因为含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。

这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀，并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点，用于硝酸及食品工厂设备，也可制作在高温下工作的零件，如燃气轮机零件等。

2、奥氏体不锈钢：含铬大于18％，还含有 8％左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。

综合性能好，可耐多种介质腐蚀。

奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。

0Cr19Ni9钢的wC＜0.08%，钢号中标记为“0”。

这类钢中含有大量的Ni和Cr，使钢在室温下呈奥氏体状态。

这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性和耐蚀性能，在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好，用来制作耐酸设备，如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等。

奥氏体不锈钢一般采用固溶处理，即将钢加热至1050～1150℃，然后水冷，以获得单相奥氏体组织。

3、奥氏体 - 铁素体双相不锈钢：兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。

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。

常用不锈钢牌号中外对照表

常用双相钢牌号及相关标准附表1:国内应用的不锈钢非标准钢号与国外钢号对照表(2001.12.13)中国日本美国瑞典法国德国00Cr25Ni4Mo4 UNS S44635 Avesta Monit00Cr29Ni2Mo4 UNS S4480000Cr22Ni5Mo2N 329J2L UNS S31803 SS 2377 DZN 1.4462DP8 SAF 2205 Uranus 45N AF22 00Cr21Ni7Mo2N UNS S32404 Uranus 5000Cr25Ni7Mo3N SAF 250700Cr25Ni6Mo2CuN UNS S32550Frralium 2550Cr25Ni5Mo2Cu3 CD4MCu00Cr25Ni7Mo3WCuN DP3 UNS S3126000Cr26Ni6Ti IN74400Cr26Ni7Mo2Ti Z3CN2304 AZ00Cr23Ni4MoN UNS S32304 SAF 2304 UR 35N00Cr25Ni22Mo2N 2RE69 Z1CND25.22AZ X2CrNiMoN2522[1.4466]00Cr20Ni25Mo4.5Cu 904L 2RK65 Z1NCDU25.20.04 [1.4539]UNS N08904 SS 2562 UB-6 X2NiCrMoCu25205[12] 0Cr20Ni29Mo3Cu4 Carpenter 200Cr20Ni30Mo3Cu4Nb Carpenter 20Cb0Cr27Ni31Mo3Cu UNS N08028 Sanicro 28 Z1NCDU31.27.03 DIN 1.4563SS 2584 X1NiCrMoCuN31274 00Cr20Ni18Mo6CuN 254 SMOUNS S31254 SS 237800Cr24Ni22Mo7Mn3CuN UNS S32654 654 SMO00Cr25Ni20Mo6CuN X1NiCrMoCuN25206 00Cr17Ni14Si4Nb NAR-SN-100Cr18Ni20Si6MoCu Sandvik SX00Cr13Ni4Mo Z5CND13-040Cr12Ni5Ti AM3630Cr13Ni8Mo2Al PH13-8Mo0Cr13Ni5Cu3Nb 15-5 PH0Cr16Ni6MoCuNb Custom 45000Cr12Ni10AlTi Unimar CR-10Cr17Ti ZBCT17 X8CrTi1700Cr17Ti X8CrTi171Cr28 X8CrMoTi17附表2 国内外不锈钢标准钢号对照表(2001.12.12)中国GB1220-92[84] GB3220-92[84]日本JIS美国AISIUNS英国BS 970 Part4BS 1449 Part2德国[W.-Nr.]DIN 17440DIN 17224法国NFA35-572NFA35-576~582NFA35-584 410S0Cr13SUS410S S41000X7Cr13Z6C131Cr13SUS410410410S21X10Cr13Z12Cr13 2Cr13SUS420J1420420S29X20Cr13Z20Cr13S4200420S273Cr13SUS420J2420S453Cr13Mo---------------3Cr16SUS429J1------------1Cr17Ni2SUS431431431S29X22CrNi17Z15CN-02S431007Cr17SUS440A440AS4400211Cr17SUS440C440CS440048Cr17SUS440B44013S440031Cr124Cr13SUS420J2X4DCr13Z40C13 9Cr18SUS440C440C X105CrMo17Z100CD17 9Cr18Mo SUS440C440C9Cr18MoV SUS440B440B X90CrMoV18Z6CN17.12 0Cr17Ni4Cu4Nb SUS630630S17400Z6CNU17.04 0Cr17Ni7Al SUS631631S17700X7CrNiAl177Z8CNA17.7 0Cr15Ni7Mo2Al632S15700Z8CND15.7 00Cr12SUS4100Cr13Al[00Cr13Al]SUS405405S4*******S17X7CrAl13Z6CA131Cr15SUS429429S429001Cr17SUS430430S4*******S15X8Cr17Z8C17 [Y1Cr17]SUS430F430FS43020X12CrMoS17Z10CF17 00Cr17SUS430LX1Cr17Mo SUS434434S4*******S19X6CrMo17Z8CD17.01 00Cr17Mo SUS436L00Cr18Mo2SUS44400Cr27Mo SUSXM27XM27S44625Z01CD26.1 00Cr30Mo2SUS447J11Cr17Mn6Ni5N SUS201201S201001Cr18Mn8Ni5N SUS202202S2*******S162Cr13Mn9Ni41Cr17Ni7SUS301301S3*******S21X12CrNi177Z12CN17.07 1Cr17Ni8SUS301J1X12CrNi1771Cr18Ni9SUS302302302S25X12CrNi188Z10CN18.09S302001Cr18Ni9Si3SUS302B302BS30215Y1Cr18Ni9SUS303303303S21X12CrNiS188Z10CNF18.09S30300Y1Cr18Ni9Se SUS303Se303Se303S41S303230Cr18Ni9SUS304304304S15X2CrNi89[1.4301]Z6CN18.09S3040000Cr19Ni10SUS304L304L304S12X2CrNi189[1.4306]Z2CN18.09S304030Cr19Ni9N SUS304N1304N Z5CN18.09A2S3045100Cr19Ni10NbN SUS304N XM21S3045200Cr18Ni10N SUS304LN X2CrNiN1810Z2CN18.10N3051Cr18Ni12SUS305S30500305S19X5CrNi1911Z8CN18.12 [0Cr20Ni10]SUS308308S308000Cr23Ni13SUS309S309SS30908 0Cr25Ni20SUS310S310SS310080Cr17Ni12Mo2SUS316316316S16X5CrNiMo1812[1.4436]Z6CND17.12S3160000Cr17Ni14Mo2SUS316L316L316S12X2CrNiMo1812[1.4435][1.4404]Z2CND17.12S31603 0Cr17Ni12Mo2N SUS316N316NS3165100Cr17Ni13Mo2N SUS316LN X2CrNiMoN1812[1.4429]Z2CND17.12N0Cr18Ni12Mo2Ti320S17X10CrNiMo1810Z6CND17.12 0Cr18Ni14Mo2Cu2SUS316J100Cr18Ni14Mo2Cu2SUS316J1L0Cr18Ni12Mo3Ti1Cr18Ni12Mo3Ti0Cr19Ni13Mo3SUS317317317S16S3170000Cr19Ni13Mo3SUS317L317L317S12X2CrNiMo1816S317030Cr18Ni16Mo5SUS317J10Cr18Ni11Ti SUS321321X10CrNiTi189[1.4541]Z6CNT18.10S321001Cr18Ni9Ti0Cr18Ni11Nb SUS347347347S17X10CrNiNb189Z6CNNb18.10S347000Cr18Ni13Si4SUSXM15J1XM15S381000Cr18Ni9Cu3SUSXM7XM7Z6CNU18.10 1Cr18Mn10NiMo3N1Cr18Ni12Mo2Ti320S17X10CrNiMoTi1810Z8CND17.12 00Cr18Ni5Mo3Si2S315003RE60(瑞典)0Cr26Ni5Mo2SUS329J11Cr18Ni11Si4AlTi1Cr21Ni5Ti材料对照表(不锈钢)国家和标准德国中国英国法国意大利比利时瑞典西班牙日本美国工件材料组加工特性组材料编号DIN GB BS EN AFNOR UNI NBN SS UNE JIS AISI/SAE 12/13 1.4000 X6Cr130Cr13;1Cr12403S17 - Z6C13 X6Cr13 - 2301 F.3110 SUS403 403 12/13 1.4001 X7Cr14 - - - - - - - F.8401 - - 12/13 1.4006 X10Cr13 1Cr13 410S21 56A Z10C14 X12Cr13 - 2302 F.3401 SUS410 410 12/13 1.4016 X6Cr17 1Cr17 430S15 60 Z8C17 X8Cr17 - 220 F.3113 SUS430 430 12/13 1.4021 X20Cr13 2Cr13 S6256B;56CZ20C13 X20C13 - - F.3401 SUS410 410 12/13 1.4027 G-X20Cr14 - 420C29 56B Z20C13M - - - - SCS2 - 12/13 1.4034 X46Cr13 4Cr13 420S45 56DZ40CMZ38C13MX40Cr14 - 2304 F.3405 SUS420J2 - 12/13 1.4057 X20CrNi172 1Cr17Ni2 431S29 57 Z15CNi6.02 X16CNi16 - 2321 F.3427 SUS431 431 12/13 1.4104 X12CrMoS17 Y1Cr17 - - Z10CF17 X10CrS17 - 2383 F.3117 SUS430F 430F 12/13 1.4113 X6CrMo171 1Cr17Mo 434S17 - Z8CD17.01 X8CrMo17 - 2325 - SUS434 434 12/13 1.4313 X5CrNi134 - 425C11 - Z4CND13.4M - - - - SCS5 - 12/13 1.4408 G-X6CrNiMo1810 - 316C16 - - - - - F.8414 SCS14 - 12/13 1.4718 X45CrSi93 4Cr9Si2 401S45 52 Z45CS9 X45CrSi8 - - F.322 SUH1 HW3 12/13 1.4724 X10CrAl13 0Cr13Al 403S17 - Z10C13 X10CrAl12 - - F.311 SUS405 405 12 1.4742 X10CrAl18 Cr17 430S15 60 Z10CAS18 X8Cr17 - - F.3113 SUS430 430 12/13 1.4757 X80CrNiSi20 8Cr20Si2Ni 443S65 59 Z80CSN20.02 X80CrSiNi20 - - F.320V SUH4 HNV6P12 1.4762 X10CrAl24 2Cr25N - - Z10CAS24 X16Cr26 - 2322 - SUH446 446M14 1.4301 X5CrNi1810 0Cr18Ni9 304S15 58E Z6CN18.09 X5CrNi1810 - 2332 F.3551; SUS304 304F.3541;F.350414 1.4305 X10CrNiS189 1Cr18Ni9MoZr 303S21 58M Z10CNF18.09 X10CrNiS18.09 - 2346 F.3508 SUS303 303 14 1.4306 X2CrNi1911 0Cr19Ni10 304S12 - Z2CN18.10 X2CrNi18.11 - 2352 F.3503 SCS19 304L 14 1.4308 G-X6CrNi189 - 304C15 - Z6CN18.10M - - - - SCS13 - 14 1.4310 X12CrNi177 Cr17Ni7 - - Z12CN17.07 X12CrNi1707 - 2331 F.3517 SUS301 301 14 1.4311 X2CrNiN1810 - 304S62 - Z2CN18.10 - - 2371 - SUS304LN 304LN 14 1.4350 X5CrNi189 0Cr19Ni9 304S31 58E Z6CN18.09 X5CrNi1810 - - - SUS304 304 14 1.4401 X5CrNiMo1712 0Cr17Ni11Mo2 316S16 Z6CND17.11 1.4401 X5CrNiMo1712 - 2347 F.3543 SUS316 316 14 1.4429 X2CrNiMoN17133 00Cr17Ni13Mo2 - - Z2CND17.13 - - 2375 - SUS316LN 316LN 14 1.4435 X2CrNiMo18143 0Cr27Ni12Mo3 316S12 - Z2CDN17.13 X2CrNiMo1713 - 2353 - SCS16, 316L 14 1.4438 X2CrNiMo17133 00Cr19Ni13Mo3 317S12 - Z2CND19.15 X2CrNiMo18.16 - 2367 - SUS317L 317L14 1.4460 X8CrNiMo275 - - - - - - 2324 - SUS329L;SCH11;SCS11329L12/13 1.4541 X6CrNiTi1810 1Cr18Ni9Ti 2337 321S12 Z6CNT18.10 X6CrNiTi1811 - 58B F.3553 SUS321 321 12/13 1.4550 X6CrNiNb1810 1Cr18Ni11Nb 347S17 58F Z6CNNb18.1 X6CrNiTi1811 - 2338 F.3552 SUS347 347 12/13 1.4571 X6CrNiMoTi17122 Cr18Ni12Mo2Ti 320S17 58J Z6NDT17.12 X6CrNiMoTi17 - 2350 F.3535 - 316Ti 12/13 1.4581 G-X5CrNiMoNb1810 - 318C7 - Z4CNDNb1812M XG8CrNiMo18 - - - SCS22 - 12/13 1.4583 X10CrNiMoNb1812 Cr17Ni12Mo3Nb - - Z6CNDNb1713B X6CrNiMoTiNb17 - - - - 318 14 1.4828 X15CrNiSi2012 1Cr23Ni13 309S24 - Z15CNS20.1 - - - - SUH309 309 14 1.4845 X12CrNi2521 0Cr25Ni20 310S24 - Z12CN2520 X6CrNi2520 - 2361 F.331 SUH310 310S 14 1.4864 X12NiCrSi3616 Cr15Ni36W3Ti - - Z12CNS35.1 - - - - SUH330 330 14 1.4865 G-X40NiCrSi3818 - 330C11 - - XG50NiCr3919 - - - SCH15 -14 1.4871 X53CrMnNiN219 5Cr2Mn9Ni4N349S54;321S12-58BZ52CMN21.0 X53CrMnNiN219 - - - SUH35 EV814 1.4878 X12CrNiTi189 1Cr18Ni9Ti 321S320 58C Z6CNT18.12 X6CrNiTi1811 - - F.3523 SU321 321钢号特性用途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。

镍和铬在不锈钢中的主要作用

镍在不锈钢中的主要作用镍在不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。

在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构，从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢的属性，所以镍被称为奥氏体形成元素。

普通碳钢的晶体结构称为铁氧体，呈体心立方(BCC)结构，加入镍，促使晶体结构从体心立方(BCC) 结构转变为面心立方(FCC)结构，这种结构被称为奥氏体。

然而，镍并不是唯一具有此种性质的元素。

常见的奥氏体形成元素有：镍、碳、氮、锰、铜。

这些元素在形成奥氏体方面的相对重要性对于预测不锈钢的晶体结构具有重要意义。

在不锈钢中，有两种相反的力量同时作用：铁素体形成元素不断形成铁素体，奥氏体形成元素不断形成奥氏体。

最终的晶体结构取决于两类添加元素的相对数量。

铬是一种铁素体形成元素，所以铬在不锈钢晶体结构的形成上和奥氏体形成元素之间是一种竞争关系。

因为铁和铬都是铁素体形成元素，所以400系列不锈钢是完全铁素体不锈钢，具有磁性。

在把奥氏体形成元素-镍加入到铁-铬不锈钢的过程中，随着镍成分增加，形成的奥氏体也会逐渐增加，直至所有的铁素体结构都被转变为奥氏体结构，这样就形成了300系列不锈钢。

如果仅添加一半数量的镍，就会形成50%的铁素体和50%的奥氏体，这种结构被称为双相不锈钢。

400系列不锈钢是一种铁、碳合铬的合金。

这种不锈钢具有马氏体结构和铁元素，因此具有正常的磁特性。

400系列不锈钢具有很强的抗高温氧化能力，而且与碳钢相比，其物理特性和机械特性都有进一步的改善。

大多数400系列不锈钢都可以进行热处理。

300系列不锈钢是一种含有铁、碳、镍和铬的合金材料，一种无磁性不锈钢材料，比400系列不锈钢具有更好的可锻特性。

由于300系列不锈钢的奥氏体结构，因此它在许多环境中具有很强的抗腐蚀性能，具有很好的抗金属超应力引起的腐蚀所造成的断裂的性能，而且其材料特性不受热处理的影响。

不锈钢是20世纪重要发明之一，经过近百年的研制和开发已形成一个有300多个牌号的系列化的钢种。

不锈钢(Stainless Steel)分类说明

毕业于英国谢菲尔德大学的著名冶金科学家亨利·布雷尔利（Harry Brearley）于20世纪初期发明了不锈钢。

不锈钢的发明和使用，要追溯到第一次世界大战时期。

英国科学家布享利·布雷尔利受英国政府军部兵工厂委托，研究武器的改进工作。

那时，士兵用的步枪枪膛极易磨损，布雷尔利想发明一种不易磨损的合金钢。

布雷尔利发明的不锈钢于1916年取得英国专利权并开始大量生产，至此，从垃圾堆中偶然发现的不锈钢便风靡全球，亨利·布雷尔利也被誉为“不锈钢之父”。

主要分类折叠编辑本段钢及沉淀硬化不锈钢等。

另外，可按成分分为：铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。

1、铁素体不锈钢：含铬12%～30%。

其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。

属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。

铁素体不锈钢因为含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。

2、奥氏体不锈钢：含铬大于18%，还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。

综合性能好，可耐多种介质腐蚀。

奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。

0Cr19Ni9钢的Wc<0.08%，钢号中标记为“0”。

这类钢中含有大量的Ni和Cr，使钢在室温下呈奥氏体状态。

奥氏体不锈钢一般采用固溶处理，即将钢加热至1050～1150℃，然后水冷，以获得单相奥氏体组织。

3、奥氏体 - 铁素体双相不锈钢：兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。

奥氏体、马氏体、铁素体、双相不锈钢的区别简介

奥氏体、马氏体、铁素体、双相不锈钢的区别简介不锈钢通俗地说，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。

200 系列—铬-镍-锰奥氏体不锈钢300 系列—铬-镍奥氏体不锈钢型号301—延展性好，用于成型产品。

也可通过机械加工使其迅速硬化。

焊接性好。

抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。

型号302—耐腐蚀性同304，由于含碳相对要高因而强度更好。

型号303—通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。

型号304—通用型号；即18/8不锈钢。

GB牌号为0Cr18Ni9。

型号309—较之304有更好的耐温性。

型号316—继304之後，第二个得到最广泛应用的钢种，主要用于食品工业和外科手术器材，添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。

由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。

SS316则通常用于核燃料回收装置。

18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。

[1]型号321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。

超级不锈钢

超级不锈钢叶舜发一、超级不锈钢的基本概念1、超级不锈钢的涵义20世纪末，国内外都试制了不锈钢的“超级”牌号。

不同文献对超级不锈钢的定义不一，有的文献认为，高性能不锈钢也称超级不锈钢；有的文献认为，高合金不锈钢称为超级不锈钢；有的文献认为：超级不锈钢也包括高性能的、有特殊要求的一些合金含量较低的不锈钢，如超级304H铬镍奥氏体不锈钢等；有的文献认为，超级不锈钢指耐点蚀当量PREN值≥35（铁素体不锈钢）或≥40（奥氏体不锈钢和双相不锈钢）的高合金化高性能不锈钢；有的文献进一步认为，超级不锈钢还应包括超高洁净度、超高均匀性、特细组织、特高表面质量、优异的耐苛刻介质局部腐蚀性能、良好的工艺制造性能等涵义。

2、超级不锈钢的共同特点■具有比四大类不锈钢更精细的特殊成份设计；■具有超高结净度；■具有超高均匀性（成份、组织和性能）；■具有在苛刻环境中比四大类不锈钢更优异的性能；■具有良好的工艺制造性能；■具有高的性价比；3、超级不锈钢的界定■超级不锈钢是不锈钢中的一类，即Cr含量为12-30%的铁基合金中的一类，超级不锈钢中必含12%以上的Cr，但Cr含量通常≤30%；■超级不锈钢不属于铁镍基耐蚀合金，因铁镍基耐蚀合金的含Ni量＞30%，Ni+Fe≥50%；所以对含Ni的超级不锈钢而言，含Ni量一定≤30%；■超级不锈钢在苛刻环境中必须具有更优异的性能，如抗点蚀等局部腐蚀性能，以耐点蚀当量PREN＝%Cr+3.3(%Mo)+16(%N)来表征。

通常超级奥氏体不锈钢和超级双相不锈钢的PREN应≥40，超级铁素体不锈钢的PREN应≥35。

对于特殊使用要求的超级不锈钢必须在关键性能的薄弱环节上有异常突破，如超级马氏体不锈钢必须是可焊接的“软马氏体不锈钢”；超级高温级奥氏体不锈钢必须突破600℃以上、300bar应力的蠕变问题等。

二、超级不锈钢的基本类型超级不锈钢从不锈钢的四大基础类型出发，亦可分为超级奥氏体不锈钢、超级铁素体不锈钢、超级双相不锈钢和超级马氏体不锈钢四个大类。

不锈钢,马氏体型不锈钢和铁素体型不锈钢

第四章合金钢第4节特殊性能钢第1讲不锈钢，马氏体型不锈钢和铁素体型不锈钢特殊性能钢指具有特殊物理、化学、力学性能的钢种不锈钢耐热钢低温钢耐磨钢在自然环境或一定工业介质中具有耐腐蚀性能的钢称不锈钢广泛应用于石油、化工等领域特殊性能钢之不锈钢不锈钢是有限范围内的不生锈含碳量范围宽:w C =0.03~0.95%从耐蚀角度C 越低越好防止(晶间)形成Cr 23C 6不锈钢成分特点合金元素种类多常加入：Cr 、Ni 、Si 、Al 、Mo 、Ti 、Nb合金元素含量多w Me =12~38%提高钢的电极电位在钢的表面上形成致密的氧化膜使钢在室温下获得单相组织在A 晶粒内优先析出稳定的碳化物，防止钢的晶间腐蚀合金元素在不锈钢中的作用(不锈钢不生锈的原因)不锈钢常加元素的作用铬(Cr)元素含﹥12%，提高钢的电极电位在钢表面形成致密的Cr2O3 氧化膜含﹥17% ，使钢获得稳定的单相铁素体组织镍(Ni)元素扩大A 相区元素含量﹥9%，使钢获得稳定的单相奥氏体组织提高钢的抗电化学腐蚀能力钛元素(Ti):•强碳化物形成元素，•防止Cr23C6碳化物的沿晶界折出•降低钢的晶间腐蚀倾向铝(Al)、硅(Si)元素:•在钢的表面上形成致密的Al2O3、SiO2氧化膜，•提高钢的抗化学腐蚀能力碳(C)元素：•钢的含碳量越高钢的耐蚀性就越低，晶间腐蚀倾向就越大常用不锈钢类型不锈钢按照其正火状态的组织，可分为马氏体型不锈钢铁素体型不锈钢奥氏体型不锈钢奥氏体-铁素体（A-F ）型不锈钢沉淀硬化型不锈钢不锈钢之一马氏体型不锈钢•淬透性好，空冷时可形成马氏体•合金元素单一(Cr)w Cr=12～18%•在氧化性介质中(如大气、水蒸气、氧化性酸)有较好的耐蚀性•耐蚀性随着含碳量的增加而降低w C=0.1～1.0%12Cr13、20Cr13、30Cr13、40Cr13、95Cr18 马氏体型不锈钢典型牌号12Cr13w C =0.12%w Cr =13%95Cr18w C =0.95%w Cr =18%马氏体型不锈钢中的Cr元素使共析点转移到0.3%附近12Cr13、20Cr13 亚共析钢→作为结构钢30Cr13 共析钢40Cr13、95Cr18 过共析钢→作为工具钢材料：12Cr1320Cr13热处理：调质处理组织：回火索氏体马氏体型不锈钢(作结构钢)热处理马氏体不锈钢(作结构钢)用途应用举例：汽轮机叶片蒸气管附件材料：30Cr1340Cr1395Cr18 热处理：淬火+ 低温回火组织：回火马氏体马氏体型不锈钢(作工具钢)热处理(30Cr13,40Cr13 )用途：医疗器械手术刀刃具马氏体不锈钢(作工具钢)用途成分要求(和M 型不锈钢相比)铁素体型不锈钢，含碳量的降低，含铬量增加，不锈钢之二铁素体型不锈钢主要元素铬是铁素体的稳定元素钢从室温加热到1000℃均为单相铁素体耐蚀性、塑性、焊接性，优于马氏体型不锈钢强度较低对力学性能要求不高，对耐蚀性要求很高的机器零件和结构铁素体型不锈钢性能特点应用领域w C ＜0.15%，w Cr = 12~30% 典型牌号06Cr13Al 10Cr15 10Cr17 10Cr17Mo热处理退火，或者正火铁素体型不锈钢成分特点组织铁素体铁素体型不锈钢应用举例耐蚀性能要求很高的机器零件。

不锈钢的性能及用途

耐蚀材料的选材顺序金属材料耐腐蚀的选材顺序(由低到高)一、不锈钢材料耐点腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀能力的顺序1、奥氏体不锈钢：1Cr18Ni9Ti-0Cr18Ni9 (304) -0Cr18Ni11Ti (321) -00Cr19Ni10 (304L)0Cr17Ni12Mo2Ti ( 316 ) - 00Cr17Ni14Mo2 ( 316L ) - 00Cr19Ni13Mo3 ( 317L ) 一00Cr20Ni25Mo4.5Cu (904L) - 00Cr27Ni31Mo4Cu2、铁素体不锈钢：0Cr13 (410S) - 0Cr13Al (405) -00Cr12Ti (409L) - 00Cr17 (430LX) - 00Cr18Mo2- 00Cr26Mo1? 一00Cr30Mo23、双相不锈钢：00Cr18Ni5Mo3Si2 (3RE60) -00Cr22Ni5Mo3N (SAF2205) -00Cr25Ni7Mo4N (SAF2507) 二、耐高温腐蚀用材的顺序20#- 12Cr1MoV - 12Cr2Mo1 (2?Cr-1Mo) - 1Cr5MoTCr9Mo-P91-0Cr25Ni20 三、耐应力腐蚀用材16MnR-20R-07/09Cr2AlMoRE (经济性新钢种)00Cr17Ni14Mo2 (316L) - 00Cr19Ni13Mo3 (317L) - 00Cr20Ni25Mo4.5Cu (904L)00Cr18Ni5Mo3Si2 (3RE60) -00Cr22Ni5Mo3N (SAF2205) -00Cr25Ni7Mo4N (SAF2507)0Cr13 (410S) - 00Cr12Ti (409L) - 00Cr17 (430LX) - 00Cr18Mo2?—00Cr26Moi 注：铁素体不锈钢和双相不锈钢不得在大于350℃的环境中使用。

不锈钢的分类不锈钢的分类方法有几种：按主要化学组成分为铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等；也可以以性能特点分成耐酸不锈钢和耐热不锈钢等；通常以金相组织进行分类。

不锈钢

不锈钢从成分上分，不锈钢可分为铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、沉淀硬化不锈钢四类，一般常用的为马氏体不锈钢（如国标的2Cr13、4Cr13等）、奥氏体不锈钢（如国标的1Cr18Ni9Ti）两类。

AISI 304是一种常用的奥氏体不锈钢，成份上大致相当于国标的0Cr18Ni9，根据含炭量具体可细分为304L、304H等几种牌号，按出厂状况又可分为-2B、2D、No1等。

不锈钢分类铁素体不锈钢奥氏体不锈钢耐腐蚀性[11]除Cr13型钢仅具有不锈性外，其它钢种既具有不锈性又具有耐蚀性，特别是耐氧化性酸,有机酸和弱碱性能优良。

随钢中C，N量下降，Cr，Mo量增加,耐蚀性特别是耐空蚀性提高。

Cr量提高，钢的高温下抗氧化，抗硫化性能有显著改善。

高Cr，Mo钢还可耐强碱腐蚀。

此类钢对水介质中的氯化物应力腐蚀不敏感。

（2001年02月02日）力学及物理性能[11]钢的屈服强度一般较Cr-Ni奥氏体钢高46-98MPa，此类钢有脆性转变温度，当钢中Cr量大于16%时，长期使用有475°C和ó相脆性，晶粒粗大，对性能有害。

当Cr量大于16%时，钢的韧性与有中C，N含量和有无缺口，热处理冷却速度和截面尺寸有关。

C，N越低，尺寸越薄，钢的低温韧性越佳。

钢的导热系数比奥氏体钢高约20-30%。

线膨胀系数小。

有磁性。

（2001年02月02日）加工成型及焊接工艺性能[11]不易加工硬化，故冷成型好，钢的塑性提高，冷成型还可进一步提高，此类钢易切削。

钢的冷，热顶锻，冷弯，深冲，卷边，扩口，压扁等均无特殊困难。

此类钢可焊接，Cr量越低，可焊性越好，宜采用奥氏体不锈钢焊条或焊丝进行氩弧焊，对高Cr铁素体钢，焊前需预热，焊后需热处理。

（2001年02月02日）Cr13型(常作为耐热钢用于汽车排气阀[2])t101----0Cr13t102----0Cr13Alt103----0Cr11TiCr16--19型 (可耐大气,淡水,稀硝酸等介质腐蚀[2])t201----1Cr17----1Cr17Ti----0Cr17Tit202----00Cr17Tit203----Cr18Mo2Ti(1Cr17Mo2Ti)t204----00Cr18Mo2Ti和高纯Cr18Mo2TiCr25--28型 (可耐强腐蚀介质腐蚀[2])t301----Cr25----Cr25Ti(1Cr25Ti)t302----高纯Cr26Mo1t303----Cr28(1Cr28)t304----Cr28Mo4t305----高纯Cr30Mo2耐腐蚀性[11]均具有不锈性和耐蚀性。

不锈钢(高氮不锈钢)

d[C] dt

A1
（2）[%C]=0.05~0.10时，脱碳速度与钢液碳含量具有线性关系。

d[C] dt

A2[C]
（3）[%C] ≤ 0.05时的极低碳区，脱碳速度与含碳量呈n次方指数关系

d[C] dt

A3[C]n
Northeastern University
不锈钢钢种合金元素的作用
Cr 生成钝化膜，提高耐腐蚀性能 Ni 扩大奥氏体，提高抗磨蚀性，高温韧性提高改善机械性能，可焊性 C 奥氏体稳定化元素；易生成Cr23C6，减低耐腐蚀性能 Ti、Nb 消除晶间腐蚀 Mn 稳定奥氏体，降低耐腐蚀性能（MnS） Mo 、Cu 提高某些不锈钢耐腐蚀性能 N 提高奥氏体不锈钢耐腐蚀性能，N和Mo的协同作用能显著提高其耐腐蚀性能稀土元素主要在于改善工艺性能方面。奥氏体和奥氏体－铁素体不锈钢中加0.02~0.5％的稀土元素（铈镧合金），可显著改善锻造性能。
而含有降低溶解度元素的铁基合金，恰恰相反，随温度提高氮的溶解度增大。
温度和铬含量对钢中溶解的影响
Northeastern University
氮在高氮不锈钢凝固过程中的行为研究
在凝固过程中由于钢按L→δ-Fe→γ-Fe顺序发生相变，由于氮在δFe中溶解度很小，在凝固过程中氮在凝固相的前端富集，若钢液中氮的含量很高，凝固过程中有可能会析出气泡。
Cr25Mn11Si3N Cr15Ni4Mo2N
Cr12MoVN
W6Cr5V2N W5Cr5V2N W2Cr6V2N 55NiCrMoV7N 3Cr4Mo2VN 30WCrMoVN 55CrVMoN 38CrNi3MoVN
性能特点

部分不锈钢化学成分对照表

≤
≤
≤ 5.8～7.5 28.0～30.0
0.030 0.030 0.50
0.8≤
≤ 0.030
≤ 0.035
≤ 0.035
≤ 0.035
≤ 0.035
≤
0.035 ≤
≤0.020 ≤0.020 ≤0.03
≤0.03
≤0.30
≤0.30
0.025 ≤ ≤ 1.00
≤0.8
≤1.0
≤1.0
≤1.0
≤1.0
10 00Cr25Ni7Mo4N
S31803 S32205 S31500 S32550 S31200 S31260 S32001 S32304 S39274 S32750
C ≤ 0.030 ≤ 0.030 ≤ 0.030
≤ 0.040
Mn ≤ 2.00 ≤ 2.00 1.20 ～ 2.00 ≤ 1.50
Mo2N
～
15.0
23 1Cr18Ni11
0.10～ ≤ ≤0.035 ≤0.030 3.40～ 10.00～ 17.50～
Al
Ti
Si4AlTI
0.18 0.80
4.00
12.00
19.50
0.10～0.30 0.40～0.70
24 00Cr26Ni6
≤0.03 ≤1.0 ≤0.035 ≤0.030 ≤0.80 5.5～7.0 25～27
0.20～0.30
0.5 0.50
～ 1.00
0.5～ 1.00
0.15～0.35
0.23～0.33 0.20～0.35 0.30～0.40
1.20 ～ 2.0 0.5 ～ 3.0
0.8～ 1.2
Ti5×C%～ 0.7