各类不锈钢的特点及常用不锈钢的性能用途

各类不锈钢的特点及常用不锈钢的性能用途不锈钢不锈钢是含铬量大于10.5%（质量分数）、具有不锈性和耐酸性的铁基合金的统称。在无污染的大气、水蒸气和淡水等较弱腐蚀性介质中不锈钢和耐腐蚀的钢称为不锈钢；在副食性弱的酸、碱、盐等环境中具有耐腐蚀性的钢称为耐酸钢。对不锈钢的不锈性和耐腐蚀性起关键作用的合金元素铬。随着含铬量的的增加，其不锈性和耐蚀性也随之增加，当含铬量增至某一定值时，其耐腐蚀性即趋稳定。不锈钢以其组织结构为分类依据，分为：奥氏体不型、铁素体型、马氏体型、奥氏体+铁素体型和沉淀硬化不锈钢五类。虽然不锈钢的组织结构是有钢中的镍当量和铬当良的比例控制的，但不同合金元素对不锈钢的组织结构及力性能个有不同的影响。1111各类不锈钢的特点及常用不锈钢的性能用途1.11.11.11.1各类不锈钢的特点Ⅰ.奥氏体型不锈钢奥氏体型不锈钢的组织结构是面心立方晶体，无磁性，不能通过热处理强化，只能用冷加工强化手段提高其强度。奥氏体型不锈钢具有耐蚀性，常温及低温下的塑性、韧性良好，易成形，焊接性良好，在工业中应用最为广泛。其产量约占不锈钢产量的70%。其产品有板材、棒材、钢管、钢带、钢丝及锻件等。根据奥氏体的基体类型，可将奥氏体型不锈钢分为铬镍奥氏体不锈钢两大系列奥氏体不锈钢的牌号很多，但大量生产和使用得最多的是0Cr18Ni9、00Cr18Ni10、0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo2及相应的改进型牌号。产量约占整个不锈钢产量的50%。Ⅱ.铁素体型不锈钢铁素体型不锈钢是含铬量WCr=10.5%~30%、含碳量Wc≤0.20%、组织以铁素体不锈钢为主的铁铬合金。钢的组织结构为体心立方晶体，有磁性。这类钢既不能通过热处理进行硬化，也不能通过冷加工进行强化。在各类不锈钢中，铁素体型不锈钢的热导率最高、线胀系数较小，导热性和膨胀特性与普通碳钢类似，耐蚀性随钢中含铬量的增加而提高。铁素体型不锈钢具有良好的强度及了冷加成形性能，但在温室及低温下的韧性差，塑脆性转变温度高，并有缺口敏感性与奥氏体型不锈钢相比，其高温强度不良；在低温下和大截面尺寸条件下，其韧性低根据钢中含铬量的高低，铁素体型不锈钢分为低铬、中铬和高铬三类。Ⅲ.马氏体型不锈钢马氏体型不锈钢可通过热处理（淬火、回火）对其性能进行调整。具有较高的硬度、良好的力学性能和不锈性。在淬火状态下，马氏体型不锈钢的组织结构为体心四方晶体，有磁性，在较弱的腐蚀环境中具有耐蚀性。马氏体型不锈钢分为马氏体铬不锈钢和马氏体铬镍不锈钢，而马氏体铬不锈钢又可分为低碳、中碳和高碳三种类型。其含铬量WCr可达18%，含碳量WC可超过1.2%。马氏体铬镍不锈钢比马氏体铬不锈钢的耐蚀性和韧性更高。随着马氏体不锈钢中碳含量的增加，其硬度值也提高。含碳量Wc为0.5%的马氏体型不锈钢的硬度值可超过60HRC。Ⅳ奥氏体+铁素体型（双相）不锈钢奥氏体+铁素体型（双相）不锈钢是指奥氏体、铁素体共同存构成的一类不锈钢。在奥氏体基体上含有积分数≥15%的铁素体或在铁素体基体上含有体积分数≥15%的奥氏体均可称为奥氏体+铁素体型（双相）不锈钢。目前广泛应用的双相不锈钢，其中奥氏体和铁素体的体积分数个占50%。根据双相不锈钢中主体元素的类型，双相不锈钢可分为Cr-Ni和Cr-Mn-N两个系列。目前广泛应用的是Cr-Ni系列双相不锈钢。双相不锈钢兼有奥氏体型和铁素体型不锈钢的特性。与铁素体型不锈钢相比，双相不锈钢的韧性高、脆性转变温度低、耐晶间腐蚀，且焊接性能显著提高，但仍保留着475℃的塑-脆转变温度。与奥氏体相比。双相不锈钢的强度水平高，其屈服强度是奥氏体型不锈钢的2倍，其耐腐蚀性能也显著提高。Ⅴ.沉淀型硬化体型不锈钢沉淀型硬化体型不锈钢是钢中含沉淀硬化元素（铜、铝、钛、铌）的铁铬镍合金，可通过热处理进行强化，具有高强度、主够的韧性和适宜的耐服饰性。沉淀硬化体型不锈钢可分为马氏体、半奥氏体和奥氏体沉淀硬化不锈钢三种类型。沉淀硬化体型不锈钢只有通过适当的热处理才能得到良好的综合力学性能。其热处理工艺复杂，只有按规定控制其热处理的温度、时间、冷却速度，才能达到理想的性能。1.21.21.21.2常用不锈钢的牌号、特点及应用奥氏体型不锈钢（1111）1Cr17Ni71Cr17Ni71Cr17Ni71Cr17Ni7该钢在充分固溶状态下有完全奥氏体组织。但其奥氏体组织不稳定，经冷加工变形会产生马氏体，形变马氏体数量因形变大小及温度高低不同。该钢是奥氏体型不锈钢中最易经坑加工变形提高强度和硬度，同时又具有很好的塑性、韧性的钢种，在大气中还具有较好的不锈性。其冷热加工及焊接性能均良好。在经过冷加工强化后，用于承受较高负荷，要求零件重量较轻和不生锈的设备和部件，如铁路客车、装饰板、传送带、紧固件等。（2222）0Cr18Ni90Cr18Ni90Cr18Ni90Cr18Ni9、00Cr19Ni1000Cr19Ni1000Cr19Ni1000Cr19Ni100Cr18Ni9钢是使用最多的一种奥氏体型不锈钢，该钢不能采用热处理得到强化，但经过冷加工变形可达到提高强度的目的。该钢具有良好的冷、热加工性能，无磁性，有很好的低温性能，并具有在氧化酸性（HNO3）中优良的耐蚀性。其焊接件有较好的耐晶间腐蚀性，在碱液、大部分无机酸和有机酸及大气、水、蒸汽中均有好的耐蚀性。00Cr19Ni10钢是在0Cr18Ni9的基体上降低含碳量、提高含镍量的超低碳奥氏体不锈钢，与0Cr18Ni9钢相比，其强度稍低，但耐晶间腐蚀性较好，其他性能两者相同。该钢的冷、热加工性能良好，可生产锻件、棒材、板、带、丝，可用各种通过焊接方法焊接。0Cr18Ni9不锈钢因各种性能优良，因而在不锈钢中用量最大，使用面最广。适用于石油化工、轻工、纺织、核工业中，用于制造深冲成形件及输送腐蚀介质管道、容器、结构件，也可用于制造无磁、低温设备零件。00Cr19Ni10钢主要用于焊接后不能进行固溶处理的耐蚀性设备和截面尺寸大、要求焊接的部件。（3333）1Cr18Ni121Cr18Ni121Cr18Ni121Cr18Ni12该钢是在1Cr18Ni9钢的基础上，增大含镍量而发展起来的稳定奥氏体型不锈钢。因加工冷变形后不发生马氏体转变，因而加工硬化的可能性很小。在冷成形加工中可减少中间退火（软化）的次数，降低加工成本。该钢的冷热加工性能优良，焊接性能良好，为确保焊后的耐蚀性，推荐焊后进行固溶处理。最合适用于冷镦、深冲、压制成形等加工零件，尤其合适用于无磁冷加工件。（4444）0Cr18Ni11Nb0Cr18Ni11Nb0Cr18Ni11Nb0Cr18Ni11Nb该钢属于Nb稳定化奥氏体型不锈钢，具有耐晶间腐蚀和耐连多硫酸晶间应力腐蚀性能，在酸、碱、盐等腐蚀介质中有良好的耐蚀性。该钢的热加工性能和冷加工性能良好，可用通用各种焊接方法进行焊接，焊接前后一般不必进行热处理。广泛用于石油化工、食品、造纸及热电厂、核动力工业中的大型锅炉过热器、再热器、蒸汽管道、轴类件、焊接结构件，还常用作焊芯和焊带等焊接材料。（5555）0Cr25Ni200Cr25Ni200Cr25Ni200Cr25Ni20、00Cr25Ni2000Cr25Ni2000Cr25Ni2000Cr25Ni20、00Cr25Ni20Nb00Cr25Ni20Nb00Cr25Ni20Nb00Cr25Ni20Nb0Cr25Ni20钢是高铬高镍奥氏体不锈钢，在氧化性介质中既有优良的耐蚀性，又有良好的高温力学性能，可在高温耐蚀环境中应用。00Cr25Ni20钢由0Cr25Ni20钢发展而来的超低碳奥氏体不锈钢，比0Cr25Ni20钢具有更好的耐晶间腐蚀能力。00Cr25Ni20Nb钢是在00Cr25Ni2钢基础上加入Nb元素的高铬高镍不锈钢，用于进一步改善钢的耐晶间腐蚀能力。这三种钢可用各种通用冷、热加工工艺进行加工，其焊接性能良好，可用TIG、MIG及手工电弧进行焊接。0Cr25Ni20钢用于耐蚀性、耐高温的零件。00Cr25Ni20钢主要用于有强氧化性的酸性腐蚀的设备和部件，特别是焊接件焊后的耐蚀性变差的设备。00Cr25Ni20Nb钢比以上述两种不锈钢具有更进一步的耐晶间腐蚀性能。（6666）0Cr17Ni12Mo20Cr17Ni12Mo20Cr17Ni12Mo20Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo200Cr17Ni14Mo200Cr17Ni14Mo200Cr17Ni14Mo20Cr17Ni12Mo2和00Cr17Ni14Mo2钢均为奥氏体型不锈钢，都不能通过热处理达到强化，都具有良好的强度、塑性、韧性、冷加工成形性能和低温性能，在有机酸、无机酸、碱、盐类及海水中均有教好的耐蚀性。0Cr17Ni12Mo2钢为超低碳不锈钢，比00Cr17Ni14Mo2钢有更好的耐晶间腐蚀性能。两钢的冷、热加工性能良好，并可用各种通用焊接方法进行焊接。两种牌号的钢均适合用于石油化工、人造纤维、纺织、印染及原子能工业设备的耐蚀性材料。00Cr17Ni14Mo2比0Cr17Ni12Mo2钢具有更好的耐晶间腐蚀性能，适于制造厚截面尺寸的焊接件。（7777）0Cr17Ni12Mo2N0Cr17Ni12Mo2N0Cr17Ni12Mo2N0Cr17Ni12Mo2N、00Cr17Ni13Mo2N00Cr17Ni13Mo2N00Cr17Ni13Mo2N00Cr17Ni13Mo2N两种牌号的钢是在0Cr17Ni12Mo2和00Cr17Ni14Mo2钢的基础上加入N元素的奥氏体型不锈钢。由于加入N元素，钢的强度显著提高，但仍保持较高的塑性和韧性。耐蚀性比未加入N元素的上述两种钢均有提高，可生产板、管、丝、带、锻件、型材。两种牌号的钢材的冷、热加工性能良好，可用各种焊接发法焊接。应用范围与0Cr17Ni12Mo2和00Cr17Ni14Mo2钢相同，主要用于较高强度的耐蚀性环境。00Cr17Ni14Mo2可用于生产化肥、人造纤维的设备，及制药工业反应器和高压管线、泵、阀，还可用于超导和核聚变中的无磁高强度设备。（8888）00Cr20Ni18Mo6CuN00Cr20Ni18Mo6CuN00Cr20Ni18Mo6CuN00Cr20Ni18Mo6CuN该钢是一种低碳高钼组合含氮的奥氏体型不锈钢，耐点蚀、耐缝隙腐蚀、耐应力腐蚀和均匀腐蚀。因含氮而使其强度教其他奥氏体不锈钢的强度高。该钢的冷、热加工性能良好，可用各种焊接奥氏体不锈钢发法进行焊接，焊前不需预热，焊后也不必进行热处理。主要用于易点蚀、易缝隙腐蚀的环境，如纸浆生产中的漂白过滤器、反应器、通风装置，还用于有色冶金、燃煤电站中清洗设备，海水环境中及石化工业中的容器、管线、泵、阀件。（9999）1Cr17Ni5Mn6N1Cr17Ni5Mn6N1Cr17Ni5Mn6N1Cr17Ni5Mn6N该钢是一种不可硬化的奥氏体型不锈钢，可经过冷加工提供钢的强度，并具有在常温下和低温下的优良塑性和冷加工成形性能。其焊接性能比0Cr18Ni9钢差些，但与其他不锈钢相比，其焊接性能良好。此钢不能通过热处理进行强化。主要用于制造厨房用具、室内装修器具、水池、交通工具等。（10101010）0Cr21Ni6Mn9N0Cr21Ni6Mn9N0Cr21Ni6Mn9N0Cr21Ni6Mn9N该钢是一种稳定奥氏体型无磁不锈钢，具有良好的强度、韧性及耐蚀性，室温强度是一般奥氏体型不锈钢（如0Cr18Ni9、0Cr18Ni10Ti、0Cr18Ni11Nb等）2倍，并具有很好的工艺性和抗高温氧化性能，易焊接。该钢有棒、板、带、线材和锻件，用于航空、低温、抗高温氧化和无磁的零部件。（11111111）0Cr18Ni3Mn13N0Cr18Ni3Mn13N0Cr18Ni3Mn13N0Cr18Ni3Mn13N该钢为低镍奥氏体型不锈钢，具有高屈服强度（为0Cr18Ni9的2倍），良好的耐应力腐蚀性能，冷加工后仍有很低的磁导率，强度、塑性有很好的相应匹配和耐磨性。其工艺性良好，焊接性能也很好，板、带材焊接时不需要焊丝，焊后的接头强度与基本强度相同，可用气体保护焊