除前蘇聯、東歐和我國外,新鄉不銹鋼產量已達1100萬噸,而1950年的世界不銹鋼產量還不到100萬噸,40年間產量增加了10多倍。自1970年開始,日本的不銹鋼產量已超過美國,處于領先地位且一直在持續增長。新鄉不銹鋼產量中,Cr13型馬氏體鋼和Cr17型鐵素體鋼約占30%—40%,而18-8型Cr-Ni奧氏體鋼等約占60%—70%。世界上工業先進 的不銹鋼產量一般分別占本國鋼總量的2.5%-3.5% 。在不銹鋼生產中,超高功率電爐、爐外精煉、連續鑄錠(包括薄板坯連鑄)、熱連軋或新型爐卷軋機、冷連軋、連續酸洗熱處理和連續保護氣氛光亮熱處理,以及各種質量檢測手段等新工藝、新裝備、新技術已日益廣泛采用。大型化、高速化、連續化、自動化是不銹鋼生產工藝、裝備的主要發展方向,國外已能大量生產和供應的不銹鋼材有:寬度達2m的冷軋薄板,包括鏡面板、彩色板、花紋板、涂層板等;寬度達3m以上的熱軋中板;厚度可達300mm以上的熱軋厚板;直徑大到1m以上、小到0.1mm的無縫管以及各種規格的新鄉焊管( 直徑可達2m);厚度約0.05mm,寬度可達1m的不銹鋼箔。美、日等國所生產的不銹鋼材中,冷軋薄板和帶材約占60% 。(板、帶材共約占70%);管材約占4%-5%(其中焊管在日本已占不銹鋼管產量的60%左右);線材約占8%-9%;棒、型材約占10%-11% 。
新鄉不銹鋼特性、用途及物理性能、力學性能和耐熱性能
產品特性及用途
SUS304:具有良好的耐蝕性、耐熱性、低溫強度和機械性能沖壓彎曲等熱加工性好無熱處理硬化現象無磁性。廣泛用于家庭用品(1、2類餐具)、櫥柜、室內管線、熱水器、鍋爐、浴缸、汽車配件、醫療器具、建材、化學、食品工業、農業、船舶部件。
SUS304L:新鄉奧氏體基本鋼種,用途為廣泛;耐蝕性和耐熱性優良;低溫強度和機械性能優良;單相奧氏體組織,無熱處理硬化現象(無磁性,使用溫度-196--800℃)。
SUS304Cu:以17Cr-7Ni-2Cu為基本組成的奧氏不銹鋼;成形性優良,特別是拔絲和抗時效裂紋性好;--耐腐蝕性與304相同。
SUS316: 耐蝕性和高溫強度特別好,可在苛刻的條件下使用加工硬化性好無磁性。適于海水用設備、化學、染料、造紙、草酸、肥料生產設備、照相、食品工業、沿海設施
SUS316L:鋼中添加Mo(2-3%),故耐蝕性和高溫強度優良;SUS316L含碳量比SUS316低,因此,抗晶間腐蝕性比SUS316優良;高溫蠕變強度高。可在苛刻的條件使用加工硬化性好無磁性。適于海水用設備、化學、染料、造紙、草酸、肥料生產設備、照相、食品工業、沿海設施
SUS321:在新鄉304鋼中添加Ti,故抗晶間腐蝕性優良;高溫強度和高溫抗氧性優良;成本高,加工性比SUS304差。耐熱材料、汽車、飛行器排氣管管路,鍋爐爐蓋、管道化學裝置、熱交換器.
SUH409H: 加工性能、焊接性能良好高溫抗氧化性能良好能夠承受的溫度范圍從室溫直到575℃。廣泛用于汽車尾氣排氣系統。
SUS409L:控制鋼中的C和N含量,故焊接性、成形性和耐蝕性優良;含11%Cr,高溫和常溫下為具有BCC結構的鐵素體不銹鋼;因填了Ti,750℃以下有空氧化性和耐蝕性。
SUS410:馬氏體代表鋼種,強度高,硬度高(有磁性);抗腐蝕性差,不適合于嚴重腐蝕環境下使用;含C量低,加工性好,通過熱處理可使表面硬化。
SUS420J2:馬氏體代表鋼種,強度高,硬度高(有磁性);耐腐蝕性差,加工成形性差,耐磨性好;能夠進行熱處理改善機械性能。廣泛用于加工刀具、管嘴、閥門、板尺、餐具。
SUS430:熱膨脹率低成型型及耐氧化性好 適用于耐熱器具、燃燒器、家電產品、2類餐具、廚房洗滌槽。價格低,加工性好是理想的SUS304的替代品;抗英里腐蝕性好,典型的非熱處理硬化性鐵素體系不銹鋼。
新鄉不銹鋼的分類、主要成分及性能比較
分類大概成分(%)淬火性耐蝕性加工性可焊接性磁性C Cr Ni
鐵素體系 0.35以下 16-27 - 無佳尚佳尚可有
馬氏體系 1.20以下 11-15 - 自硬性可可不可有
新鄉奧氏體系 0.25以下 16以上 7以上無優優優無
以上分類僅是按鋼的基體組織分的,由于新鄉穩定奧氏體及形成鐵素體的元素的作用不能互相平衡,以及由于大量的鉻使平衡圖S點左移,工業中應用的不銹鋼的組織除了上面講的三種基本類型以外,還有馬氏體—鐵素體,奧氏體-鐵素體,奧氏體-馬氏體等過渡型的復相不銹鋼,以及具有馬氏體-碳化物組織的不銹鋼。 工業上應用的不銹鋼按金相組織可分為三大類:鐵素體不銹鋼,馬氏體不銹鋼,奧氏體不銹鋼板。可以把這三類不銹鋼的特點歸納(如下表),但需要說明的是馬氏體不銹鋼并不是都不可焊接,只是受某些條件的限制,如焊前應預熱焊后應作高溫回火等,而使焊接工藝比較復雜。實際生產中一些馬氏體不銹鋼如1Cr132Cr13以及2Cr13與45鋼焊接還是比較多的。
新鄉不銹鋼的鍛造加工溫度范圍為1170-1205℃,在1040℃以下應具有>50%的變形量,以得到細化的晶粒。在時效前應進行固溶退火。加熱爐氣氛應不引起脫碳或滲碳。新鄉鋼可以在A狀態或任何時效條件下焊接,不需預熱。通常以TIG工藝為 ,對于<6mm的薄截面材料,焊后不必進行固溶退火處理可進行時效處理。對于厚截面材料,在需要多道次焊接的條件下,在時效之前應該進行焊后固溶退火處理。
此鋼進行固溶熱處理的目的是使鋼中全部奧氏體轉變成馬氏體,固溶處理工藝為927℃×(15-30min),空冷至16℃。時效處理溫度為510-620℃,時效時間少應為4h,然后空冷到室溫。540℃時效可以獲得強度、韌性和耐應力腐蝕性能的 配合。為了便于大變形量冷成型和提供新鄉 機械加工性能,采用過時效處理,即加熱760℃,保溫2h空冷,然后再加熱到620℃,時效4h空冷,此狀態稱H1150-M。