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304不銹鋼管與321不銹鋼管與316不銹鋼管的區(qū)別和聯(lián)系
日期：2024-11-25 02:36
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摘要：
304不銹鋼管與321不銹鋼管與316不銹鋼管的區(qū)別和聯(lián)系
304不銹鋼管是按照美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)出來的不銹鋼的一個牌號。304不銹鋼管相當(dāng)于我國的0Cr19Ni9 (0Cr18Ni9)不銹鋼管。304含鉻19%，含鎳9%。
304不銹鋼管是按照美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)出來的不銹鋼的一個牌號。304不銹鋼管相當(dāng)于我國的0Cr19Ni9 (0Cr18Ni9)不銹鋼管。304含鉻19%，含鎳9%。
304不銹鋼管作為不銹耐熱鋼使用*廣泛，食品用設(shè)備，一般化工設(shè)備，原子能工業(yè)用設(shè)備。
304 不銹鋼管是一種通用性的不銹鋼管，它廣泛地用于制作要求良好綜合性能（耐腐蝕和成型性）的設(shè)備和機(jī)件。
304不銹鋼管是得到*廣泛應(yīng)用的不銹鋼、耐熱鋼。用于食品生產(chǎn)設(shè)備、普通化工設(shè)備、核能等.
304不銹鋼管化學(xué)成份 規(guī)格 C Si Mn P S Cr Ni（鎳） Mo
SUS304 ≤0.08 ≤1.00 ≤2.00 ≤0.05 ≤0.03 18.00-20.00 8.25~10.50 -
在空氣中或化學(xué)腐蝕介質(zhì)中能夠抵抗腐蝕的一種高合金鋼，不銹鋼是具有美觀的表面和耐腐蝕性能好，不必經(jīng)過鍍色等表面處理，而發(fā)揮不銹鋼所固有的表面性能,使用于多方面的鋼鐵的一種，通常稱為不銹鋼。代表性能的有13鉻鋼，18-8鉻鎳鋼等高合金鋼。
從金相學(xué)角度分析，因?yàn)椴讳P鋼含有鉻而使表面形成很薄的鉻膜，這個膜隔離開與鋼內(nèi)侵入的氧氣起耐腐蝕的作用。為了保持不銹鋼所固有的耐腐蝕性，鋼必須含有12%以上的鉻。
304不銹鋼管與321不銹鋼管與316不銹鋼管的區(qū)別和聯(lián)系
321不銹鋼管用無縫鋼管（GB3087-1999）是用于制造各種結(jié)構(gòu)低中壓鍋爐過熱蒸汽管、沸水管及機(jī)車鍋爐用過熱蒸汽管、大煙管、 小煙管和拱磚管用的上等碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋和冷拔（軋）無縫鋼管。
304不銹鋼管與321不銹鋼管與316不銹鋼管的區(qū)別和聯(lián)系
321不銹鋼管用無縫鋼管（GB3087-1999）是用于制造各種結(jié)構(gòu)低中壓鍋爐過熱蒸汽管、沸水管及機(jī)車鍋爐用過熱蒸汽管、大煙管、 小煙管和拱磚管用的上等碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋和冷拔（軋）無縫鋼管。
321不銹鋼管：主要用來制造高壓及其以上壓力的蒸汽鍋爐管道等用的上等碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹耐熱鋼無縫鋼管、這些鍋爐管經(jīng)黨處于高溫和高壓下工作、管子在高溫?zé)煔夂退羝淖饔孟逻€會發(fā)生氧化和腐蝕，因此要求鋼管有高的持久強(qiáng)度、高的抗氧化性能，并具有良好的組織穩(wěn)定性，液壓支柱管。
321不銹鋼管采用鋼號有：
上等碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號有20G、20MnG、25MnG；304不銹鋼管。
合金結(jié)構(gòu)鋼鋼號15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、 12CrMoVG、12Cr3MoVSiTiB等；有銹耐熱鋼常用1Cr18Ni9、1Cr18Ni11Nb高壓鍋爐管除保證化學(xué)成分和機(jī)械性能外，要逐根做水壓試驗(yàn)，要作擴(kuò)口、壓扁試驗(yàn)。
321不銹鋼管以熱處理狀態(tài)交貨。此外，對成品鋼管顯微組織、晶粒度、脫碳層也有一定要求。地質(zhì)鉆探及石油鉆控用無縫鋼管；為探明地下巖層結(jié)構(gòu)、地下水、石油、天然氣及礦產(chǎn)資源情況，利用鉆機(jī)打井。
石油、天然氣開采更離不開打井，地質(zhì)鉆控用石油鉆探用無縫鋼管是鉆井的主要器材，主要包括巖芯外管、巖芯內(nèi)管、套管、鉆桿等。由于鉆探用管要深入到幾千米地層深度工作，1cr5mo合金管。
工作條件極為復(fù)雜，鉆桿承受拉、壓、彎曲、扭轉(zhuǎn)和不均衡沖擊載荷等應(yīng)力作用，還要受到泥漿、巖石磨損，因此，要求管材必須具有足夠的強(qiáng)度、硬度、耐磨性和沖擊韌性，鋼管用鋼用“DZ” （地質(zhì)的漢語拼音字頭）加數(shù)字一代表鋼屈服點(diǎn)表示，常用的鋼號有DZ45的45MnB、50Mn；DZ50的40Mn2、40Mn2Si；DZ55的 40Mn2Mo、40MnVB；DZ60的40MnMoB、DZ65的27MnMoVB。鋼管都以熱處理狀態(tài)交貨。
石油裂化管：用于石油煉廠的爐管、熱交換器管和管道用無縫管。常用上等碳素鋼（10、20）、合金鋼（12CrMo、15CrMo）、耐熱鋼（12Cr2Mo、15Cr5Mo）、不銹鋼（1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti）制造。鋼管除得證化學(xué)成分和各種機(jī)械性能外，還要保證水壓、壓扁、擴(kuò)口等試驗(yàn)，及表面質(zhì)量和無損檢驗(yàn)。鋼管在熱處理狀態(tài)下交貨。
不銹鋼管：用各種不銹鋼熱軋，冷軋的不銹鋼管，廣泛應(yīng)用于石油、化工設(shè)備管道和各種用途的不銹鋼結(jié)構(gòu)零件，除應(yīng)保證化學(xué)成分和機(jī)械性能，凡用作承受流體壓力的鋼管要保證水壓試驗(yàn)合格。各種專用鋼管要按規(guī)定保證條件。
焊接鋼管：也叫焊管，是用鋼板或鋼帶經(jīng)過彎曲成型，然后經(jīng)焊接制成。按焊縫形式分為直縫焊管和螺旋焊管。
按用途又分為一般焊管、鍍鋅焊管、吹氧焊管、電線套管、公制焊管、托輥管、深井泵管、321不銹鋼管、汽車用管、變壓器管、電焊薄壁管、電焊異型管和螺旋焊管。
304不銹鋼管與321不銹鋼管與316不銹鋼管的區(qū)別和聯(lián)系
316和317不銹鋼（317不銹鋼的性能見后）是含鉬不銹鋼種。
304不銹鋼管與321不銹鋼管與316不銹鋼管的區(qū)別和聯(lián)系
316和317不銹鋼（317不銹鋼的性能見后）是含鉬不銹鋼種。
317不銹鋼中的鉬含量略高明于316不銹鋼.由于鋼中鉬，該鋼種總的性能優(yōu)于310和304不銹鋼，高溫條件下，當(dāng)硫酸的濃度低于15％和高于85％時(shí)，316不銹鋼具有廣泛的用途。
316不銹鋼還具有良好的而氯化物侵蝕的性能，所以通常用于海洋環(huán)境。
耐腐蝕不銹鋼管廠
耐腐蝕性能優(yōu)于304不銹鋼，在漿和造紙的生產(chǎn)過程中具有良好的耐腐蝕的性能。
而且316不銹鋼還耐海洋和侵蝕性工業(yè)大氣的侵蝕。耐熱性 在1600度以下的間斷使用和在1700度以下的連續(xù)使用中，316不銹鋼具有好的耐氧化性能。
在800-1575度的范圍內(nèi)，*好不要連續(xù)作用316不銹鋼，但在該溫度范圍以外連續(xù)使用316不銹鋼時(shí)，該不銹鋼具有良好的耐熱性。
316不銹鋼的耐碳化物析出的性能比316不銹鋼更好，可用上述溫度范圍。
熱處理
在1850-2050度的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行退火，然后迅速退火，然后迅速冷卻。
316不銹鋼不能過熱處理進(jìn)行硬化。
焊接
316不銹鋼具有良好的焊接性能?？刹捎盟袠?biāo)準(zhǔn)的焊接方法進(jìn)行焊接。焊接時(shí)可根據(jù)用途，分別采用316Cb、316L或309Cb不銹鋼填料棒或焊條進(jìn)行焊接。為獲得*佳的耐腐蝕性能，316不銹鋼鋼的焊接斷面需要進(jìn)行焊后退火處理。如果使用316L不銹鋼，不需要進(jìn)行焊后退火處理。
典型用途 紙漿和造紙用設(shè)備熱交換器、染色設(shè)備、膠片沖洗設(shè)備、管道、沿海區(qū)域建筑物外部用材料
1．鋼的編號和表示方法
不銹鋼的標(biāo)識方法
?、儆脟H化學(xué)元素符號和本國的符號來表示化學(xué)成份，用阿拉伯字母來表示成份含量：
如：中國、俄國 12CrNi3A
?、谟霉潭ㄎ粩?shù)數(shù)字來表示鋼類系列或數(shù)字；如：美國、日本、300系、400系、200系；
③用拉丁字母和順序組成序號，只表示用途。
2．我國的編號規(guī)則
?、俨捎迷胤?/div>
為提高200系列鋼在各種介質(zhì)中的耐蝕性能，改善鋼的冷加工和冷頂鍛性能，達(dá)到用200系列鋼代替304的目標(biāo)，近年來主要從以下幾方面著手開發(fā)新牌號。①以氮代替碳，穩(wěn)定奧氏體、在提高強(qiáng)度同時(shí)提高耐蝕性能，如204、211、216。② 適量添加Mo、Nb等元素，改善鋼的抗點(diǎn)蝕、晶間腐蝕和抗應(yīng)力腐蝕性能，如 21
6、223。③加銅降低鋼的冷加工硬化率，改善冷頂鍛和冷成形性能，如204Cu、211、223。美國冶金學(xué)家、ASTM會員約翰o邁杰，用204Cu代替 304的研究成果尤其令人鼓舞。
邁杰在改型201（C=0.03%、Mo=0.2%）鋼基礎(chǔ)上分別添加1%、2%和3%的銅，發(fā)現(xiàn)隨Cu含量增加鋼的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度穩(wěn)步下降，如表2 。
204Cu由于含3%Cu，軟化處理后的抗拉強(qiáng)度已與304接近，但其冷加工硬化率顯著降低。從圖2可以看出，
冷拉減面率≤45%時(shí)，204Cu 的冷加工硬化趨勢基本與304和304FQ（304M）相近，減面率>45%時(shí)，204
Cu的冷加工硬化率明顯低于304。取304、204Cu和改型201鋼絲（ф3.5mm）在同樣條件下進(jìn)行冷頂鍛試
驗(yàn)試
圖2 204Cu與304冷加工硬化趨勢對比 驗(yàn)結(jié)果如表3 。（作者注：1Ksi=0.0069Mpa）
注：Φ3.5mm鋼絲經(jīng)多道次模具沖頂成形，螺栓頭部直徑為鋼絲的3.5倍。每個牌號取數(shù)百個螺栓， 肉眼檢
查頭部裂紋狀況。/p>
注：①點(diǎn)蝕指數(shù)PI =Cr%+3.3Mo%+30N%。 ②臨界縫隙腐蝕溫度CCT = -（45±5）+11Mo%。
超級奧氏體不銹鋼熱加工難度較大，一般認(rèn)為雜質(zhì)和低熔點(diǎn)金屬在晶界富集、沉淀是造成奧氏體鋼熱脆性的
主要原因，控制Mn≈0.5%、Cu≤0.7%、Si≤0.30%、S≤0.005%、Bi≤5× 10-6、Pb≤15×10-6有利于熱加
工。超級奧氏體鋼的冷加工性能良好，其抗拉強(qiáng)度偏高，與一般奧氏體鋼相比，要達(dá)到相同的軟化效果，固
溶溫度應(yīng)提到1150～1200℃。
超馬氏體鋼的成分特點(diǎn)是在13%或17%Cr基礎(chǔ)上降低C含量。（＜0.03%或＜0.025%）和S含量（＜0.0
1%或＜0.005%），增加Ni （4～6.5%）和Mo（*高2.5%）改善鋼的焊接性能、韌性、耐蝕性能。為獲得
好的低溫性能，減少甚至完全消除顯微組織中的鐵素體是極為重要的，隨著對低溫沖擊性能要求加嚴(yán)（從－
20℃降到－40℃）應(yīng)選用Ni含量更高的牌號，同時(shí)在熱加工過程應(yīng)控制加熱溫度（＜1250℃）和加熱時(shí)
間，防止產(chǎn)生高溫δ鐵素體相。一般說來超馬氏體鋼鍛造性能優(yōu)于同類馬氏體鋼，即使鍛造溫度偏低，也可
以生產(chǎn)出無裂紋鋼坯。br> 與馬氏體鋼相比，超馬氏體鋼盤條的強(qiáng)度、硬度和塑性均高出很多，并且無論是
用完全退火還是球化退火的方法，都無法將盤條的強(qiáng)度（硬度）降到馬氏體鋼的水平。超馬氏體推薦采用6
50℃左右，長時(shí)間保溫，然后空冷的退火工藝來實(shí)現(xiàn)軟化，盤條退火后雖然強(qiáng)度（硬度）高，但拉拔塑性
很好（斷面收縮率＞40%），可以按常規(guī)工藝?yán)?。一般?jīng)過兩個循環(huán)的退火拉拔，鋼絲的抗拉強(qiáng)度可以
降到950MPa以下。阿維斯塔·謝菲爾德公司生產(chǎn)的248SV （00Cr16Ni5Mo）鋼淬回火成品的物理性能見表
9。
超馬氏體鋼含碳量低，加入一定量的Mo相當(dāng)于提高了鉻的當(dāng)量，再加上Ni的配合，耐蝕性能，特別是在含
二氧化碳和硫化氫介質(zhì)中的耐蝕性能有很大的提高，現(xiàn)已在石油和天燃?xì)忾_采、儲運(yùn)設(shè)備上得到廣泛適用，
在水力發(fā)電，采礦、化工及高溫紙漿生產(chǎn)設(shè)備上也**應(yīng)用前景。br> 超馬氏體鋼絲主要用于制作壓縮機(jī)和
閥門的連桿及焊絲。人們越來越多的用超馬氏體鋼取代雙相不銹鋼，原因在于作為結(jié)構(gòu)體用鋼，超馬氏體鋼
具備良好的耐蝕性能和低溫沖擊性，但其強(qiáng)度比雙相鋼高的多，制作零件可以減小壁厚，減輕重量，節(jié)約成
本。作為焊絲用鋼，目前多用雙相不銹鋼焊絲，焊后因焊縫成分與基體成分差別較大，極易出現(xiàn)不均勻腐蝕
現(xiàn)象。使用超馬氏體鋼焊絲，焊縫同樣不需經(jīng)熱處理直接使用，可以選配與基體更接近的成分，減輕不均勻
腐蝕。更重要的是使用超馬氏體鋼代替雙相鋼材料成本可降低30%左右。
研究表明：銅與**直接接觸是****的先決條件，為此**不銹鋼首先要進(jìn)行熱處理，使高濃度的銅從
基體中析出，以ε-Cu相均勻彌散分布。再經(jīng)表面拋光處理，使ε-Cu暴露在金屬表面，從而起**作用。試驗(yàn)
結(jié)果證明，鐵素體和馬氏體不銹鋼對黃色葡萄球菌和大腸桿菌的減菌率為100%，奧氏體不銹鋼的減菌率9
9%。**不銹鋼使用一段時(shí)間后表面 ε-Cu相枯竭時(shí)，**性能就會降低，此時(shí)經(jīng)拋光之類再加工，會重新
形成含ε-Cu相的新表面，恢復(fù)原有的**性能。
**不銹鋼與同類不銹鋼相比，耐蝕性能有增無減，物理性能基本相當(dāng)，力學(xué)性能稍有變化：鐵素體鋼的屈
服強(qiáng)度與杯突稍有提高，其它性能大致相當(dāng)；馬氏體不銹鋼屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和硬度均有明顯提高，伸長
率有所下降；奧氏體鋼屈服強(qiáng)度和硬度稍有提高，其它性能相當(dāng)。不銹鋼中加入銅對熱加工不利，對冷加工
利大于弊。隨著含銅量的增加熱加工時(shí)要考慮降低加熱溫度，工藝操作不當(dāng)極易造成鋼坯角裂和表面裂紋。
**不銹鋼與同類不銹鋼相比，拉拔塑性和承受深度冷加工的能力明顯改善，但馬氏體鋼強(qiáng)度（硬度）明顯
提高帶來的模具損壞明顯增多。奧氏體鋼則隨銅量的增加，奧氏體穩(wěn)定性能提高，冷加工強(qiáng)化減緩，鋼可承
受更大加工率的冷加工，鋼的冷墩和深沖性能大幅度提高，鋼也由弱磁轉(zhuǎn)變?yōu)闊o磁。
**不銹鋼具有不銹鋼優(yōu)點(diǎn)和良好的**性能，投放市場以來很受歡迎，在廚房設(shè)備、食品工業(yè)的工作臺及
器皿、醫(yī)療器械、日常生活中的餐具及掛毛巾支架，冷藏柜的托架等領(lǐng)域**推廣使用，公共場所的一些設(shè)
施如公交汽車的扶手、樓梯扶手、電話亭、護(hù)欄等為杜絕交叉感染也應(yīng)試用**不銹鋼。鋼絲行業(yè)應(yīng)注重醫(yī)
療器械用馬氏體**不銹鋼絲，織網(wǎng)用奧氏體**不銹鋼絲和清潔球用鐵素體**不銹鋼細(xì)絲的開發(fā)。
②用途、漢語拼音，平爐鋼：P、 沸騰鋼：F、 **鋼：B、甲類鋼：A、T8：特8、
GCr15：滾珠
◆合結(jié)鋼、彈簧鋼，如：20CrMnTi 60SiMn、（用萬分之幾表示C含量）
◆不銹鋼、合金工具鋼（用千分之幾表示C含量），如：1Cr18Ni9 千分之一（即
0.1%C）,不銹 C≤0.08% 如0Cr18Ni9,超低碳C≤0.03% 如0Cr17Ni13Mo
3．國際不銹鋼標(biāo)示方法
美國鋼鐵學(xué)會是用三位數(shù)字來標(biāo)示各種標(biāo)準(zhǔn)級的可鍛不銹鋼的。其中：
?、賷W氏體型不銹鋼用200和300系列的數(shù)字標(biāo)示，
?、阼F素體和馬氏體型不銹鋼用400系列的數(shù)字表示。例如，某些較普通的奧氏體不銹鋼
是以201、 304、 316以及310為標(biāo)記，
③鐵素體不銹鋼是以430和446為標(biāo)記，馬氏體不銹鋼 是以410、420以及440C為標(biāo)
記，雙相（奧氏體－鐵素體），
④不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼以及含鐵量低于50%的高合金通常是采用**名稱或商標(biāo)命
304不銹鋼管與321不銹鋼管與316不銹鋼管的區(qū)別和聯(lián)系
不銹鋼板304與304L 使用性能區(qū)別
不銹鋼板304與304L 使用性能區(qū)別
304L更耐腐蝕，304L含碳少，
304 是一種通用性的不銹鋼，它廣泛地用于制作要求良好綜合性能（耐腐蝕和成型性）的設(shè)備和機(jī)件。
304L 是碳含量較低的304不銹鋼的變種，用于需要焊接的場合。較低的碳含量使得在靠近焊縫的熱影響區(qū)中所析出的碳化物減至*少，而碳化物的析出可能導(dǎo)致不銹鋼在某些環(huán)境中產(chǎn)生晶間腐蝕（焊接侵蝕）。
304用途廣泛，具有良好的耐腐蝕性，耐熱性，低溫強(qiáng)度和機(jī)械特性；沖壓彎曲等熱加工性好，無熱處理硬化現(xiàn)象（無磁性，使用溫度-196°C~800°C）
304L焊接后或消除應(yīng)力后，其抗晶界腐蝕能力優(yōu)良；在未進(jìn)行熱處理的情況下，亦能保持良好的耐腐蝕性，使用溫度-196°C-800°C
304 是一種通用性的不銹鋼，它廣泛地用于制作要求良好綜合性能（耐腐蝕和成型性）的設(shè)備和機(jī)件。
304L 是碳含量較低的304不銹鋼的變種，用于需要焊接的場合。較低的碳含量使得在靠近焊縫的熱影響區(qū)中所析出的碳化物減至*少，而碳化物的析出可能導(dǎo)致不銹鋼在某些環(huán)境中產(chǎn)生晶間腐蝕（焊接侵蝕）。
304用途廣泛，具有良好的耐腐蝕性，耐熱性，低溫強(qiáng)度和機(jī)械特性；沖壓彎曲等熱加工性好，無熱處理硬化現(xiàn)象（無磁性，使用溫度-196°C~800°C）
304L焊接后或消除應(yīng)力后，其抗晶界腐蝕能力優(yōu)良；在未進(jìn)行熱處理的情況下，亦能保持良好的耐腐蝕性，使用溫度-196°C-800°C
[分享]202不銹鋼板會生銹么，和304的有什么區(qū)別(圖)
在奧氏體不銹鋼中氮和碳有許多共同特性，如增加奧氏體穩(wěn)定性，能有效提高鋼的冷加工強(qiáng)度等。提高碳含
量會降低不銹鋼的抗晶間腐蝕性能，氮與鉻的親和力要比碳與鉻的親和力小，奧氏體鋼很少見到Cr2N的析
出。因此，加適量的氮能在提高鋼的強(qiáng)度和抗氧化性能的同時(shí)，不降低不銹鋼的抗晶間腐蝕性能。以氮代
碳，開發(fā)含氮不銹鋼已成為熱門話題。
氮在鋼中的溶解度有限（<0.15%），加入鉻和錳能提高其溶解度，加入鎳和碳能減少其溶解度。在大氣冶
煉條件下，氮通常以Cr-N或Mn-N合金形式加入鋼中，但回收率很難準(zhǔn)確控制，一般認(rèn)為氮含量超過0.2%對
冶煉操作極為不利。氬-氧精煉，加壓電渣熔煉，平衡壓力澆鑄等技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使準(zhǔn)確控制鋼中氮含
量，用氮來控制鋼中的組織成為現(xiàn)實(shí)。近期研究成果表明，適當(dāng)調(diào)整不銹鋼成分，特別是鉻與錳的配比，能
將鋼中的氮含量穩(wěn)定在0.4%左右，近年來，美國和日本標(biāo)準(zhǔn)（ASTM A580和JIS G4309）先后增加了304N
（0Cr19Ni9N）、316N（0Cr17Ni12Mo2N）、XM-19（0Cr22Ni12Mn5Mo2N）、XM- 31（1Cr18Mn15
N）、XM-10（0Cr20Ni7Mn9N）、XM-11（00Cr20Ni7Mn9N） XM-28（1Cr18Ni2Mn12N）、XM-29（0Cr18
Ni3Mn13N）和S28200 （1Cr18Mn18MoCuN）共9個含氮牌號。
量會降低不銹鋼的抗晶間腐蝕性能，氮與鉻的親和力要比碳與鉻的親和力小，奧氏體鋼很少見到Cr2N的析
出。因此，加適量的氮能在提高鋼的強(qiáng)度和抗氧化性能的同時(shí)，不降低不銹鋼的抗晶間腐蝕性能。以氮代
碳，開發(fā)含氮不銹鋼已成為熱門話題。
氮在鋼中的溶解度有限（<0.15%），加入鉻和錳能提高其溶解度，加入鎳和碳能減少其溶解度。在大氣冶
煉條件下，氮通常以Cr-N或Mn-N合金形式加入鋼中，但回收率很難準(zhǔn)確控制，一般認(rèn)為氮含量超過0.2%對
冶煉操作極為不利。氬-氧精煉，加壓電渣熔煉，平衡壓力澆鑄等技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使準(zhǔn)確控制鋼中氮含
量，用氮來控制鋼中的組織成為現(xiàn)實(shí)。近期研究成果表明，適當(dāng)調(diào)整不銹鋼成分，特別是鉻與錳的配比，能
將鋼中的氮含量穩(wěn)定在0.4%左右，近年來，美國和日本標(biāo)準(zhǔn)（ASTM A580和JIS G4309）先后增加了304N
（0Cr19Ni9N）、316N（0Cr17Ni12Mo2N）、XM-19（0Cr22Ni12Mn5Mo2N）、XM- 31（1Cr18Mn15
N）、XM-10（0Cr20Ni7Mn9N）、XM-11（00Cr20Ni7Mn9N） XM-28（1Cr18Ni2Mn12N）、XM-29（0Cr18
Ni3Mn13N）和S28200 （1Cr18Mn18MoCuN）共9個含氮牌號。
3 開發(fā)和推廣200系列不銹鋼
二戰(zhàn)期間鎳供應(yīng)嚴(yán)重不足，德國人首先研制出以錳一氮代替部分鎳的不銹鋼。20世紀(jì)50年代美國人因?yàn)橥?br>樣理由，經(jīng)深入研究，將錳一氮代鎳鋼定型，開發(fā)了高錳系列奧氏體不銹鋼，即200系列不銹鋼。
我國鎳資源匱乏，鉻資源也不豐富，以錳-氮代鎳，開發(fā)和推廣200系列不銹鋼不僅可以降低不銹鋼成本，
還有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。印度在200系列不銹鋼推廣應(yīng)用方面走在世界的前列，目前全世界200系列鋼70%以
上是印度生產(chǎn)的，值得我們借鑒。
200 （Cr-Mn-Ni）系列不銹鋼常見牌號的化學(xué)成分如表1 。200系列鋼以錳-氮代鎳，材料成本顯著降低。但降低鎳后，為保持奧氏體組織必須有足夠高的錳、碳和氮來增加鎳當(dāng)量，因此造成200系列鋼具有以下特性：①固溶處理后的抗拉強(qiáng)度偏高，一般為800～1100Mpa，而且無法將抗拉強(qiáng)度降下來。 ②冷加工硬化率
急劇上升，冷加工強(qiáng)化系數(shù)K>15，加工難度大，過程成本增加。③200系列鋼具有優(yōu)良的耐磨性能。④200
系列鋼彎曲成形、冷鐓和沖壓性能較差。⑤傳統(tǒng)的200系列鋼，對晶間腐蝕很敏感，而且加穩(wěn)定化元素也無
法改變其敏感性。⑥部分鋼（如205、2Cr15Mn15Ni2N等）由于其穩(wěn)定奧氏體元素含量相對比304高，抗磁
性能優(yōu)于304。鑒于上述特性，201、202和205等鋼絲主要用于制作彈簧、篩網(wǎng)和精密軸等。
我國鎳資源匱乏，鉻資源也不豐富，以錳-氮代鎳，開發(fā)和推廣200系列不銹鋼不僅可以降低不銹鋼成本，
還有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。印度在200系列不銹鋼推廣應(yīng)用方面走在世界的前列，目前全世界200系列鋼70%以
上是印度生產(chǎn)的，值得我們借鑒。
200 （Cr-Mn-Ni）系列不銹鋼常見牌號的化學(xué)成分如表1 。200系列鋼以錳-氮代鎳，材料成本顯著降低。但降低鎳后，為保持奧氏體組織必須有足夠高的錳、碳和氮來增加鎳當(dāng)量，因此造成200系列鋼具有以下特性：①固溶處理后的抗拉強(qiáng)度偏高，一般為800～1100Mpa，而且無法將抗拉強(qiáng)度降下來。 ②冷加工硬化率
急劇上升，冷加工強(qiáng)化系數(shù)K>15，加工難度大，過程成本增加。③200系列鋼具有優(yōu)良的耐磨性能。④200
系列鋼彎曲成形、冷鐓和沖壓性能較差。⑤傳統(tǒng)的200系列鋼，對晶間腐蝕很敏感，而且加穩(wěn)定化元素也無
法改變其敏感性。⑥部分鋼（如205、2Cr15Mn15Ni2N等）由于其穩(wěn)定奧氏體元素含量相對比304高，抗磁
性能優(yōu)于304。鑒于上述特性，201、202和205等鋼絲主要用于制作彈簧、篩網(wǎng)和精密軸等。
為提高200系列鋼在各種介質(zhì)中的耐蝕性能，改善鋼的冷加工和冷頂鍛性能，達(dá)到用200系列鋼代替304的目標(biāo)，近年來主要從以下幾方面著手開發(fā)新牌號。①以氮代替碳，穩(wěn)定奧氏體、在提高強(qiáng)度同時(shí)提高耐蝕性能，如204、211、216。② 適量添加Mo、Nb等元素，改善鋼的抗點(diǎn)蝕、晶間腐蝕和抗應(yīng)力腐蝕性能，如 21
6、223。③加銅降低鋼的冷加工硬化率，改善冷頂鍛和冷成形性能，如204Cu、211、223。美國冶金學(xué)家、ASTM會員約翰o邁杰，用204Cu代替 304的研究成果尤其令人鼓舞。
邁杰在改型201（C=0.03%、Mo=0.2%）鋼基礎(chǔ)上分別添加1%、2%和3%的銅，發(fā)現(xiàn)隨Cu含量增加鋼的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度穩(wěn)步下降，如表2 。
表2 銅對改型201力學(xué)性能的影響
204Cu由于含3%Cu，軟化處理后的抗拉強(qiáng)度已與304接近，但其冷加工硬化率顯著降低。從圖2可以看出，
冷拉減面率≤45%時(shí)，204Cu 的冷加工硬化趨勢基本與304和304FQ（304M）相近，減面率>45%時(shí)，204
Cu的冷加工硬化率明顯低于304。取304、204Cu和改型201鋼絲（ф3.5mm）在同樣條件下進(jìn)行冷頂鍛試
驗(yàn)試
圖2 204Cu與304冷加工硬化趨勢對比 驗(yàn)結(jié)果如表3 。（作者注：1Ksi=0.0069Mpa）
表表3 冷頂鍛試驗(yàn)結(jié)果
注：Φ3.5mm鋼絲經(jīng)多道次模具沖頂成形，螺栓頭部直徑為鋼絲的3.5倍。每個牌號取數(shù)百個螺栓， 肉眼檢
查頭部裂紋狀況。/p>
從表3 可以看出，改型201加3%Cu后，耐鹽霧腐蝕和冷成形能力有了根本性的改善。204Cu冷頂鍛成形性
能優(yōu)于304，耐鹽霧腐蝕能力與304相當(dāng)。
進(jìn)一步試驗(yàn)已證明，在5種常見酸性介質(zhì)中，204Cu的耐腐蝕性能優(yōu)于304，如表4 。
能優(yōu)于304，耐鹽霧腐蝕能力與304相當(dāng)。
進(jìn)一步試驗(yàn)已證明，在5種常見酸性介質(zhì)中，204Cu的耐腐蝕性能優(yōu)于304，如表4 。
表4 204Cu與304耐蝕性能比較
注：試驗(yàn)溫度從0℃，每次升5℃，逐步上升到全部試樣出現(xiàn)浸蝕裂紋的溫度-25℃為止。*不產(chǎn)生浸蝕裂紋
的*高溫度。
的*高溫度。
綜上所述，204Cu與304相比，抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度高，冷加工硬化率低，冷成形性能好；在各種腐蝕環(huán)境
中的耐蝕性能優(yōu)于，至少是相當(dāng)于304；再加上200系列鋼固有的耐磨損、材料成本低等優(yōu)勢，204Cu完全
有可能取代304成為通用不銹鋼。美國近年來在電子、通訊、**防護(hù)、食品加工、能源和**加工行業(yè)，
大力推廣204Cu，成效顯著。
中的耐蝕性能優(yōu)于，至少是相當(dāng)于304；再加上200系列鋼固有的耐磨損、材料成本低等優(yōu)勢，204Cu完全
有可能取代304成為通用不銹鋼。美國近年來在電子、通訊、**防護(hù)、食品加工、能源和**加工行業(yè)，
大力推廣204Cu，成效顯著。
4 超級鐵素體不銹鋼
鐵素體不銹鋼具有良好的耐蝕性能和抗氧化性能，其抗應(yīng)力腐蝕性能優(yōu)于奧氏體不銹鋼，價(jià)格比奧氏體不銹
鋼便宜，但存在可焊性差、脆性傾向比較大的缺點(diǎn)，生產(chǎn)和使用受到限制。二十世紀(jì)60年代初期的研究已
經(jīng)證明，鐵素體鋼的高溫脆性、沖擊韌性、可焊性都與鋼中的間隙元素含量有關(guān)，通過降低鋼中的碳和氮的
含量，添加鈦、鈮、鋯、鉭等穩(wěn)定化元素，添加銅、鋁、釩等焊縫金屬韌化元素3種途徑，可以改善鐵素體
鋼的可焊性和脆性。鐵素體按C+N含量可以分為不同級別：
鋼便宜，但存在可焊性差、脆性傾向比較大的缺點(diǎn)，生產(chǎn)和使用受到限制。二十世紀(jì)60年代初期的研究已
經(jīng)證明，鐵素體鋼的高溫脆性、沖擊韌性、可焊性都與鋼中的間隙元素含量有關(guān)，通過降低鋼中的碳和氮的
含量，添加鈦、鈮、鋯、鉭等穩(wěn)定化元素，添加銅、鋁、釩等焊縫金屬韌化元素3種途徑，可以改善鐵素體
鋼的可焊性和脆性。鐵素體按C+N含量可以分為不同級別：
C+N＞0.03% 為常規(guī)鐵素體不銹鋼，表示為 0Cr；
C+N≤0.03% 為超低碳鐵素體不銹鋼，表示為00Cr；
C+N≤ 0.02% 為高純鐵素體不銹鋼，表示為000Cr；
C+N≤0.01% 為超純鐵素體不銹鋼，表示為0000Cr
C+N≤0.03% 為超低碳鐵素體不銹鋼，表示為00Cr；
C+N≤ 0.02% 為高純鐵素體不銹鋼，表示為000Cr；
C+N≤0.01% 為超純鐵素體不銹鋼，表示為0000Cr
國外一些企業(yè)已經(jīng)用AOD熔煉或真空熔煉加電子束精煉的方法生產(chǎn)出含氮低于90ppm，碳和氮總量在110～
120ppm范圍內(nèi)的高純鐵素體鋼。我國已研制出000Cr18Mo2Ti和000Cr30Mo2高純鐵素體鋼. 國內(nèi)外近期研
制成功的超級鐵素體鋼化學(xué)成分如表5。
120ppm范圍內(nèi)的高純鐵素體鋼。我國已研制出000Cr18Mo2Ti和000Cr30Mo2高純鐵素體鋼. 國內(nèi)外近期研
制成功的超級鐵素體鋼化學(xué)成分如表5。
表表 5 超級鐵素體鋼的化學(xué)成分（wt%）
美國標(biāo)準(zhǔn) ASTMA493-88已經(jīng)納入XM-27（000Cr26Mo）、S44700（000Cr29Mo3）和S44800 （000Cr29Ni
2Mo3）3個超純鐵素體牌號，其化學(xué)成分如表6。
2Mo3）3個超純鐵素體牌號，其化學(xué)成分如表6。
表6 ASTMA493中超純鐵素體鋼化學(xué)成分wt%
5 超級奧氏體鋼
超級奧氏體鋼指Cr、Mo、N含量顯著高于常規(guī)不銹鋼的奧氏體鋼，其中比較有名的是含6%Mo的鋼（254SM
o），這類鋼具有非常好的耐局部腐蝕性能，在海水、充氣、存在縫隙、低速沖刷條件下，有良好的抗點(diǎn)蝕
性能（PI≥40）和較好的抗應(yīng)力腐蝕性能，是Ni基合金和鈦合金的代用材料。超級奧氏體鋼的化學(xué)成分如表
7。
o），這類鋼具有非常好的耐局部腐蝕性能，在海水、充氣、存在縫隙、低速沖刷條件下，有良好的抗點(diǎn)蝕
性能（PI≥40）和較好的抗應(yīng)力腐蝕性能，是Ni基合金和鈦合金的代用材料。超級奧氏體鋼的化學(xué)成分如表
7。
表7 超級奧氏體鋼的化學(xué)成分
注：①點(diǎn)蝕指數(shù)PI =Cr%+3.3Mo%+30N%。 ②臨界縫隙腐蝕溫度CCT = -（45±5）+11Mo%。
超級奧氏體不銹鋼熱加工難度較大，一般認(rèn)為雜質(zhì)和低熔點(diǎn)金屬在晶界富集、沉淀是造成奧氏體鋼熱脆性的
主要原因，控制Mn≈0.5%、Cu≤0.7%、Si≤0.30%、S≤0.005%、Bi≤5× 10-6、Pb≤15×10-6有利于熱加
工。超級奧氏體鋼的冷加工性能良好，其抗拉強(qiáng)度偏高，與一般奧氏體鋼相比，要達(dá)到相同的軟化效果，固
溶溫度應(yīng)提到1150～1200℃。
6 超馬氏體不銹鋼
傳統(tǒng)的馬氏體不銹鋼2～4Cr13和1Cr17Ni2缺乏足夠的延展性，在冷頂鍛變形過程中對應(yīng)力十分敏感，冷加
工成型比較困難。加之鋼的可焊性比較差，使用范圍受到了限制。為克服馬氏體鋼的上述不足，近年人們已
找到一種有效途徑：通過降低鋼的含碳量，增加鎳含量，開發(fā)了一個新系列合金鋼--超馬氏體鋼。這類鋼抗
拉強(qiáng)度高，延展性好，焊接性能也得到改善，因此超馬氏體鋼又稱為軟馬氏體鋼或可焊接馬氏體鋼。
超馬氏體鋼的典型顯微組織為低碳回火馬氏體組織，這種組織具有很高的強(qiáng)度和良好的韌性。隨鎳含量和熱
處理工藝的變化，某些牌號的超馬氏體鋼顯微組織中可能有10～40%的細(xì)小彌散狀殘余奧氏體，含鉻16%
的超馬氏體鋼中可能出現(xiàn)少量的δ鐵素體。進(jìn)一步改善超馬氏體鋼性能的途徑是獲得晶粒更細(xì)的回火馬氏體
組織。
近年來，各國不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)在開發(fā)低碳、低氮超馬氏體鋼方面做了很大努力，生產(chǎn)出一批適用于不同用途
的超馬氏體不銹鋼，幾種典型的超馬氏體鋼化學(xué)成分如表8。
工成型比較困難。加之鋼的可焊性比較差，使用范圍受到了限制。為克服馬氏體鋼的上述不足，近年人們已
找到一種有效途徑：通過降低鋼的含碳量，增加鎳含量，開發(fā)了一個新系列合金鋼--超馬氏體鋼。這類鋼抗
拉強(qiáng)度高，延展性好，焊接性能也得到改善，因此超馬氏體鋼又稱為軟馬氏體鋼或可焊接馬氏體鋼。
超馬氏體鋼的典型顯微組織為低碳回火馬氏體組織，這種組織具有很高的強(qiáng)度和良好的韌性。隨鎳含量和熱
處理工藝的變化，某些牌號的超馬氏體鋼顯微組織中可能有10～40%的細(xì)小彌散狀殘余奧氏體，含鉻16%
的超馬氏體鋼中可能出現(xiàn)少量的δ鐵素體。進(jìn)一步改善超馬氏體鋼性能的途徑是獲得晶粒更細(xì)的回火馬氏體
組織。
近年來，各國不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)在開發(fā)低碳、低氮超馬氏體鋼方面做了很大努力，生產(chǎn)出一批適用于不同用途
的超馬氏體不銹鋼，幾種典型的超馬氏體鋼化學(xué)成分如表8。
表8 典型超馬氏體鋼化學(xué)成分 (wt%)
超馬氏體鋼的成分特點(diǎn)是在13%或17%Cr基礎(chǔ)上降低C含量。（＜0.03%或＜0.025%）和S含量（＜0.0
1%或＜0.005%），增加Ni （4～6.5%）和Mo（*高2.5%）改善鋼的焊接性能、韌性、耐蝕性能。為獲得
好的低溫性能，減少甚至完全消除顯微組織中的鐵素體是極為重要的，隨著對低溫沖擊性能要求加嚴(yán)（從－
20℃降到－40℃）應(yīng)選用Ni含量更高的牌號，同時(shí)在熱加工過程應(yīng)控制加熱溫度（＜1250℃）和加熱時(shí)
間，防止產(chǎn)生高溫δ鐵素體相。一般說來超馬氏體鋼鍛造性能優(yōu)于同類馬氏體鋼，即使鍛造溫度偏低，也可
以生產(chǎn)出無裂紋鋼坯。br> 與馬氏體鋼相比，超馬氏體鋼盤條的強(qiáng)度、硬度和塑性均高出很多，并且無論是
用完全退火還是球化退火的方法，都無法將盤條的強(qiáng)度（硬度）降到馬氏體鋼的水平。超馬氏體推薦采用6
50℃左右，長時(shí)間保溫，然后空冷的退火工藝來實(shí)現(xiàn)軟化，盤條退火后雖然強(qiáng)度（硬度）高，但拉拔塑性
很好（斷面收縮率＞40%），可以按常規(guī)工藝?yán)?。一般?jīng)過兩個循環(huán)的退火拉拔，鋼絲的抗拉強(qiáng)度可以
降到950MPa以下。阿維斯塔·謝菲爾德公司生產(chǎn)的248SV （00Cr16Ni5Mo）鋼淬回火成品的物理性能見表
9。
表表 9 248SV（00Cr16Ni5Mo）的物理性能
超馬氏體鋼含碳量低，加入一定量的Mo相當(dāng)于提高了鉻的當(dāng)量，再加上Ni的配合，耐蝕性能，特別是在含
二氧化碳和硫化氫介質(zhì)中的耐蝕性能有很大的提高，現(xiàn)已在石油和天燃?xì)忾_采、儲運(yùn)設(shè)備上得到廣泛適用，
在水力發(fā)電，采礦、化工及高溫紙漿生產(chǎn)設(shè)備上也**應(yīng)用前景。br> 超馬氏體鋼絲主要用于制作壓縮機(jī)和
閥門的連桿及焊絲。人們越來越多的用超馬氏體鋼取代雙相不銹鋼，原因在于作為結(jié)構(gòu)體用鋼，超馬氏體鋼
具備良好的耐蝕性能和低溫沖擊性，但其強(qiáng)度比雙相鋼高的多，制作零件可以減小壁厚，減輕重量，節(jié)約成
本。作為焊絲用鋼，目前多用雙相不銹鋼焊絲，焊后因焊縫成分與基體成分差別較大，極易出現(xiàn)不均勻腐蝕
現(xiàn)象。使用超馬氏體鋼焊絲，焊縫同樣不需經(jīng)熱處理直接使用，可以選配與基體更接近的成分，減輕不均勻
腐蝕。更重要的是使用超馬氏體鋼代替雙相鋼材料成本可降低30%左右。
7 **不銹鋼
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，不銹鋼在食品工業(yè)、餐飲服務(wù)業(yè)和家庭生活中的應(yīng)用越來越廣泛，人們希望不銹鋼器皿和
餐具除具有不銹、光潔如新的特點(diǎn)外，*好還具有防霉變、**、**功能，日本日新制鋼為適應(yīng)市場需
求，已研制開發(fā)了一系列**不銹鋼。
眾所周知，有些金屬，如銀、銅、鉍等具有**、**效果，所謂**不銹鋼，就是在不銹鋼中加入適量的
具有**效果的元素（如銅、銀），生產(chǎn)出的鋼材經(jīng)**性熱處理后，具有穩(wěn)定的加工性能和良好的**性
能。
銅是**的關(guān)鍵元素，加多少既要考慮**性，又要保證鋼具有良好穩(wěn)定的加工性能。銅的*佳加入量因鋼
種而異，日新制鋼開發(fā)的**不銹鋼化學(xué)成分如表10，鐵素體鋼中加銅1.5%，馬氏體鋼中加銅3%，奧氏
體鋼中加銅3.8%。
餐具除具有不銹、光潔如新的特點(diǎn)外，*好還具有防霉變、**、**功能，日本日新制鋼為適應(yīng)市場需
求，已研制開發(fā)了一系列**不銹鋼。
眾所周知，有些金屬，如銀、銅、鉍等具有**、**效果，所謂**不銹鋼，就是在不銹鋼中加入適量的
具有**效果的元素（如銅、銀），生產(chǎn)出的鋼材經(jīng)**性熱處理后，具有穩(wěn)定的加工性能和良好的**性
能。
銅是**的關(guān)鍵元素，加多少既要考慮**性，又要保證鋼具有良好穩(wěn)定的加工性能。銅的*佳加入量因鋼
種而異，日新制鋼開發(fā)的**不銹鋼化學(xué)成分如表10，鐵素體鋼中加銅1.5%，馬氏體鋼中加銅3%，奧氏
體鋼中加銅3.8%。
表10 各類**不銹鋼的化學(xué)成分
研究表明：銅與**直接接觸是****的先決條件，為此**不銹鋼首先要進(jìn)行熱處理，使高濃度的銅從
基體中析出，以ε-Cu相均勻彌散分布。再經(jīng)表面拋光處理，使ε-Cu暴露在金屬表面，從而起**作用。試驗(yàn)
結(jié)果證明，鐵素體和馬氏體不銹鋼對黃色葡萄球菌和大腸桿菌的減菌率為100%，奧氏體不銹鋼的減菌率9
9%。**不銹鋼使用一段時(shí)間后表面 ε-Cu相枯竭時(shí)，**性能就會降低，此時(shí)經(jīng)拋光之類再加工，會重新
形成含ε-Cu相的新表面，恢復(fù)原有的**性能。
**不銹鋼與同類不銹鋼相比，耐蝕性能有增無減，物理性能基本相當(dāng)，力學(xué)性能稍有變化：鐵素體鋼的屈
服強(qiáng)度與杯突稍有提高，其它性能大致相當(dāng)；馬氏體不銹鋼屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和硬度均有明顯提高，伸長
率有所下降；奧氏體鋼屈服強(qiáng)度和硬度稍有提高，其它性能相當(dāng)。不銹鋼中加入銅對熱加工不利，對冷加工
利大于弊。隨著含銅量的增加熱加工時(shí)要考慮降低加熱溫度，工藝操作不當(dāng)極易造成鋼坯角裂和表面裂紋。
**不銹鋼與同類不銹鋼相比，拉拔塑性和承受深度冷加工的能力明顯改善，但馬氏體鋼強(qiáng)度（硬度）明顯
提高帶來的模具損壞明顯增多。奧氏體鋼則隨銅量的增加，奧氏體穩(wěn)定性能提高，冷加工強(qiáng)化減緩，鋼可承
受更大加工率的冷加工，鋼的冷墩和深沖性能大幅度提高，鋼也由弱磁轉(zhuǎn)變?yōu)闊o磁。
**不銹鋼具有不銹鋼優(yōu)點(diǎn)和良好的**性能，投放市場以來很受歡迎，在廚房設(shè)備、食品工業(yè)的工作臺及
器皿、醫(yī)療器械、日常生活中的餐具及掛毛巾支架，冷藏柜的托架等領(lǐng)域**推廣使用，公共場所的一些設(shè)
施如公交汽車的扶手、樓梯扶手、電話亭、護(hù)欄等為杜絕交叉感染也應(yīng)試用**不銹鋼。鋼絲行業(yè)應(yīng)注重醫(yī)
療器械用馬氏體**不銹鋼絲，織網(wǎng)用奧氏體**不銹鋼絲和清潔球用鐵素體**不銹鋼細(xì)絲的開發(fā)。
