不锈钢的定义与分类

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1、不锈钢的定义与分类1、不锈钢的定义　　不锈钢是不锈钢和耐酸钢的简称或统称，是在空气和淡水中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢。通俗地说，不锈钢就是不容易生锈的钢。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬（Cr，本文中元素对应注解见附1）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。为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，不锈钢必须含

2、有12%以上的铬。　　2、不锈钢的分类　　按金相组织分类为：铁素体(F)型不锈钢、马氏体(M)型不锈钢、奥氏体(A)型不锈钢、奥氏体-铁素体(A-F)型双相不锈钢、奥氏体-马氏体(A-M)型双相不锈钢和沉淀硬化(PH)型不锈钢。　　按钢的功能特点分类，如低温不锈钢、无磁不锈钢、易切削不锈钢，超塑性不锈钢等。　　按主要化学组成可分为铬不锈钢（俗称400系）、铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢（俗称300系）、铬锰氮不锈钢（俗称200系）　　以下是三种常见不锈钢的主要性能比较：分类金相组织磁性强度耐蚀性加工性200系奥氏体无

3、高一般较好300系奥氏体无较高好好400系铁素体/马氏体有中/高良一般　　不锈钢金相组织决定其是否具有磁性。其中铁素体(F)型不锈钢、马氏体(M)型不锈钢具有磁性；奥氏体(A)型不锈钢无磁性。目前市场上将是否具有磁性将不锈钢分为不锈钢和“不锈铁”是不科学的。　　3、铬与镍在不锈钢中作用　　铬在不锈钢中的决定作用　　每种不锈钢都必须含有一定数量的铬。迄今为止，还没有不含铬的不锈钢。铬之所以成为决定不锈钢性能的主要元素，根本的原因是向钢中添加12%以上的铬作为合金元素以后，钢表面自动形成一种非常薄的无色、透明且非常

4、光滑的一层富铬的氧化物膜（即钝化膜），这层膜的形成大大缓减了钢的氧化。　　镍与铬配合在不锈钢中发挥重要作用　　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，从而改善和加强铬的钝化机理，其抗晶间腐蚀能力得到提高，同时如加工性、可焊接性和韧性等机械性能提高。即300系不锈钢。然而，镍并不是唯一的奥氏体形成元素，常见的奥氏体形成元素还有：碳、氮、锰、铜等。最著名的是下面的公式：　　奥氏体形成能力=Ni%+30C%+30N%+0.5Mn%+0.25Cu%　　所以，

5、在不锈钢中通过增加一定量锰、氮元素，也可以形成奥氏体不锈钢，即200系不锈钢。　　虽然碳是一种较强的奥氏体形成元素，但是它不能被添加到耐腐蚀的不锈钢中，因为在焊接后它会造成敏化腐蚀和随后的晶间腐蚀问题。氮元素形成奥氏体的能力也是镍的30倍，但由于溶解度问题，只能在不锈钢中添加数量有限的氮。添加锰和铜会造成钢材使用过程中的焊接问题。　　4、不锈钢的应用范围　　不锈钢具有优异的耐蚀性、成型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得到了广泛应用，但在不同使用环境

6、选择不同的不锈钢品种十分重要。　　下表为主要不锈钢钢号的特性及其应用领域。钢号特性用途300系301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、螺母、弹簧、筛网301L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304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

7、度-196℃~800℃）。医疗器具，建材，化学，船舶部件、汽车配件食品工业、家庭用品（餐具、橱柜、室内管线、热水器、浴缸等），农业300系304L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316L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。在含有氯离子腐

8、蚀介质中，具有比304、304L更高的抗腐蚀能力。适用于海水淡化及水工业321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400系409L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。410L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