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不锈钢的分类和发展趋势

查阅:215 发布时间:2020-01-09 16:01:04 电话:152-0002-6888

不锈钢的分类

铁铬合金中铬的含量超过12,在常温条件下就可以不生锈。因此,通常把含铬量大于12的钢称为不锈钢。不锈钢根据不同的用途添加的合金元素有铬、镍、锰、钛、钼、硅等。由于合金元素种类和数量的影响,不锈钢按主要合金元素和晶体结构分为以下五大类:200系列铬—镍—锰奥氏体不锈钢,300系列铬-镍奥氏体不锈钢,400系列铁素体不锈钢和马氏体不锈钢,500系列耐热合金钢。600系列马氏体沉淀硬化不锈钢。由晶体结构的物理特性,分为体心立方晶体结构的铁素体、马氏体不锈钢有铁磁性,可以通过淬火进行强化;面心立方晶体结构的奥氏体不锈钢,无磁性,不能通过热处理来强化。

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不锈钢钢种的发展趋势

1.节镍型不锈钢,Ni系不锈钢目前占世界不锈钢产量的2/3,我国占80%左右。Ni 资源短缺及昂Ni-Cr系不锈钢价格随Ni价变化而变化。因此,应大力发展无Ni和低Ni铁素体不锈钢,Ni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Ni的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构,从而改善可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢的属性。

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2.超级不锈钢,根据不锈钢材料的显微组织特点,超级不锈钢分为超级铁素体不锈钢、超级奥氏体不锈钢、超级马氏体不锈钢和超级双相不锈钢等几个类型。超级奥氏体不锈钢,在普通奥氏体不锈钢的基础上通过提高合金的纯度,提高有益元素:Cr、Mo的数量,降低C含量,防止析出Cr23C6造成晶间腐蚀,获得良好的力学性能、工艺性能和耐局部腐蚀性能,并替代了Ti稳定化不锈钢。

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3.超级铁素体不锈钢。继承了普通铁素体不锈钢强度高、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点,同时改善了铁素体不锈钢的延性-脆性转变、对晶间腐蚀较敏感和焊态的低韧性等局限性。采用精炼技术降低C和N含量,添加稳定化和焊缝金属韧化元素,可获得高Cr、Mo且超低C、N的超级铁素体不锈钢,使铁素体不锈钢在耐腐蚀、耐氯化物的点蚀和缝隙腐蚀等应用方面进入了一个新的阶段。

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4.超级马氏体不锈钢。属于可硬化的不锈钢,具有高的硬度、强度和耐磨性能,但韧性和焊接性较差。普通马氏体不锈钢缺乏足够的延展性,在变形过程中对应力十分敏感,冷加工成形比较困难。通过降低含碳量,增加镍含量,可获得超级马氏体不锈钢。近年来,各国在开发低碳、低氮超级马氏体钢方面投入很大,研究出一批不同用途的超级马氏体钢。超级马氏体钢已在石油和天然气开采、储运设备、水力发电、化工及高温纸浆生产设备上得到广泛应用。

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5.功能性不锈钢。随市场需求的变化,各种具有特殊用途和特殊功能的不锈钢不断出现。如新型医用无Ni奥氏体不锈钢材料主要为Cr-Ni奥氏体不锈钢。如316L等,具有很好的生物相容性,含有13%、15%的Ni。

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6.氮合金化不锈钢。N作为合金元素加入不锈钢中,可提高奥氏体稳定性,平衡双相钢中相的比例,在不影响钢的塑性和韧性的情况下提高钢的强度和耐蚀性,并可部分代替不锈钢中的Ni。在双相钢中,N延缓金属间化合物弥散析出,在马氏体钢中,N与其他元素形成氮化物分布于晶界上,可以提高硬化能力,防止高温回火时奥氏体、铁素体晶粒的长大。近年来研制的高N含量的奥氏体不锈钢即高强无磁奥氏体不锈钢,具有高温强度,它将广泛作为低温超导材料、高耐蚀性和无磁材料应用。

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7.高洁净化不锈钢,目前国内不锈钢厂由于夹杂物导致的产品报废率高达20%以上。因而国内不锈钢冶炼过程中以夹杂物控制为中心的高洁净化越来越引起人们的重视。

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