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1、不锈钢基础知识（一）、不锈钢的定义： 在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好，不必经过镀色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种，通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢（如201、201），18-铬镍钢等高合金钢（如304、316）。 从金相学角度分析，因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的富铬氧化膜（钝化膜），这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有12%以上的铬。（二）、不锈钢所含主要元素及其作用1、铬在不锈钢中的决定作用不锈钢是由数十种元素组成的，决定不锈钢性属的元素只有
2、一种，这就是铬，每种不锈钢都含有一定数量的铬。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铬作为合金元素以后，促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。2、镍在不锈钢中的作用是在与铬配合后才发挥出来的 镍是优良的耐腐蚀材料，也是合金钢的重要合金化元素。镍在钢中是形成奥氏体的元素，但低碳镍钢要获得纯奥氏体组织，含镍量要达到24；而只有含镍27时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变。所以镍不能单独构成不锈钢。但是镍与铬同时存在于不锈钢中时，含镍的不锈钢却具有许多可贵的性能。 基于上面的情况可知，镍作为合金元素在不锈钢中的作用，在于它使高铬
3、钢的组织发生变化，从而使不锈钢的耐腐蚀性能及工艺性能获得某些改善。3、锰和氮可以代替铬镍不锈钢中镍 铬镍奥氏体钢的优点虽然很多，但近几十年来由于镍基耐热合金与含镍20以下的热强钢的大量发展与应用，以及化学工业日益发展对不锈钢的需要量越来越大，而镍的矿藏量较少且又集中分布在少数地区，因此在世界范围内出现了镍在供和需方面的矛盾。所以在不锈钢与许多其他合金领域（如大型铸锻件用钢、工具钢、热强钢等）中，特别是镍 的资源比较缺乏的国家，广泛地开展了节镍和以其他元素代镍的科学研究与生产实践，在这方面研究和应用比较多的是以锰和氮来代替不锈钢与耐热钢中的镍。锰对于奥氏体的作用与镍相似。但说得确切一些，锰的作用
4、不在于形成奥氏体，而是在于它降低钢的临界淬火速度，在冷却时增加奥氏体的稳定性，抑制奥氏体的分解，使高温下形成的奥氏体得以保持到常温。在提高钢的耐腐蚀性能方面，锰的作用不大，如钢中的 含锰量从0到104%变化，也不使钢在空气与酸中的耐腐蚀性能发生明显的改变。这是因为锰对提高铁基固溶体的电极电位的作用不大，形成的氧化膜的防护作用也很低，所以工业上虽有以锰合金化的奥氏体钢（如40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN、ZGMn13钢等），但它们不能作为不锈钢使用。 锰在钢中稳定奥氏体的作用约为镍的二分之一，即2的氮在钢中的作用也是稳定奥氏体，并且作用的程度比镍还要大。例如，欲使含18铬的钢在常温下获
5、得奥氏体组织，以锰和氮代镍的低镍不锈钢与元镍的铬锰氮不诱钢，目前已在工业中获得应用，有的已成功地代替了经典的18-8铬镍不锈钢。二、不锈钢的特性 （一）、一般特性 （耐腐蚀性、成型性、相容性、强韧性）1、 表面美观以及使用可能性多样化2、 耐腐蚀性能好，比普通钢长久耐用 3、 耐高温氧化及强度高4、 常温加工，即容易塑性加工 5、 清洁，光洁度高 6、 焊接性能好 7、 不锈钢不锈性和耐腐蚀性是相对的（二）、品质特性 1、不锈钢的品质特性 项目基本品质特性常用钢种STS304 STS430 STS410201202热处理固融化热处理退火退火后急冷硬度性 加工硬化性微量硬化性加工硬化性加工硬化性
6、主要用途建筑物内外装饰,厨房用具,化学刻度,航空机器建筑材料,汽车零件,加用电器,厨房器具,饭盒等钎、刀机器零部件，医院用具，手术用具耐腐蚀性高高中低低强度高中高加工性高中高磁性非磁上磁性高非磁非磁焊接性高中底2、不锈钢的品质特性要求 用途对象产品加工工艺要求品质特性表面质量BQ抛光性材质形状厚度公差焊接性耐腐蚀性浅加工类刀、叉等落料横延切头成型抛光清洗包装要求高，不得有麻点等缺陷好一般材一般-5%不要求好深加工类二类餐具、保温杯等落料涂油成型（有时几次）切边卷边清洗复底抛光焊手柄包装要求高，不得有划伤、折痕等缺陷好DDQ深拉用途要求高-3-5%好好厨具冷柜等的外壁落料折边电焊打磨要求高，不得
7、有折痕等缺陷一般一般材一般-8%好一般各产品由于用途的不同，其加工工艺和原料的品质要求也不同。 1、材质： DDQ（deep drawing quality）材：是指用于深拉（冲）用途的材料，也就是大家所说的的软料，这种材料的主要特点是延伸率较高（53%），硬度较低（170%），内部晶粒等级在7.08.0之间，深冲性能极佳。目前许多生产保温瓶、锅类的企业，其产品的加工比（BLANKING SIZE/制品直径）一般都比较高，它们的加工比分别达3.0、1.96、2.13、1.98。SUS304 DDQ用材主要就是用于这些要求较高加工比的产品，当然加工比超过2.0的产品一般都需经过几道次的拉伸才能完
8、成。如果原料延伸方面达不到的话，在加工深拉制品时产品极易产生裂纹、拉穿的现象，影响成品合格率，当然也就加大了厂家的成本； 一般材主要用于除了DDQ用途外的材料，这种材料的特点是延伸率相对较低（%），而硬度相对较高（），内部晶粒度等级在8.09.0间，与DDQ用材比较，它的深冲性能相对稍差，它主要用于不需伸拉就能得到的制品，象一类餐具的勺、匙、叉、电器用具、钢管用途等。但它与DDQ材相比有一个优点，就是BQ性相对较好，这主要是由于它的硬度稍高的缘故。 2、表面品质： 不锈钢薄板是一种价格非常高的材料，客户对它的表面质量要求也非常高。但不锈薄板在生产过程中不可避免会出现各种缺陷，如划伤、麻点、折痕
9、、污染等，从而其表面质量，象划伤、折痕等这些缺陷不管是高级材还是低级都不允许出现，而麻点这种缺陷在勺、匙、叉、制作时也是决不允许的，因为抛光时很难抛掉它。我们根据表面各种缺陷出现的程度和频率，来确定其表质量等级，从而来确定产品等级。 3、厚度公差： 一般来说不锈钢制品的不同，其要求原料厚度公差也各不相同，象二类餐具和保温杯等，厚度公差一般要求较高，为-35%，而一类餐具厚度公差一般要求-5%，钢管类要求-10%，宾馆用冷柜用材厚度公差要求为-8%，经销商对厚度公差的要求一般在-4%6%间。同时产品内外销的不同也会导致客户对原料厚度公差要求的不同。一般出口产品客户的厚度公差要求较高，而内销企业对
10、厚度公差要求相对较低（大多出于成本方面考虑），部分客户甚至要求-15%。 4、焊接性： 产品用途的不同对焊接性能的要求也是各不相同。一类餐具对焊接性能一般不做要求，甚至包括部分锅类企业。但是绝大多数产品都需要原料焊接性能好，象二类餐具、保温杯、钢管、热水器、饮水机等。 5、耐腐蚀性： 绝大多数不锈钢制品要求耐腐蚀性能好，象一、二类餐具、厨具、热水器、饮水机等，有些国外商人对产品还做耐腐蚀性能试验：用NACL水溶液加温到沸腾，一段时间后倒掉溶液，洗净烘干，称重量损失，来确定受腐蚀程度（注意：产品抛光时，因砂布或砂纸中含有Fe的成分，会导致测试时表面出现锈斑） 6、抛光性能（BQ性）： 目前不锈钢
11、制品在生产时一般都经过抛光这一工序，只有少数制品如热水器、饮水机内胆等不需要抛光。因此这就要求原料的抛光性能很好。影响抛光性能的因素主要有以下几点： 原料表面缺陷。如划伤、麻点、过酸洗等。 原料材质问题。硬度太低，抛光时就不易抛亮（BQ性不好），而且硬度太低，在深拉伸时表面易出现桔皮现象，从而影响BQ性。硬度高的BQ性相对就好。 经过深拉伸的制品，变形量极大的区域表面也会出小的黑点和RIDGING，从而影响BQ性。 三、不锈钢的基本类别与标识方法不锈钢的分类方法很多，不锈钢可以按用途、化学成分及金相组织来大体分类。按主要化学成分分类，基本上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统： CR系列：铁素体
12、系列、马氏体系列 CR-NI系列：奥氏体系列，异常系列，析出硬化系列。 以奥氏体系类的钢由18%铬-8%镍为基本组成，各元素的加入量变化的不同，而开发各种用途的钢种。按室温下以金相组织结构分类，有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢。1、奥氏体不锈钢：在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行
13、强化。由18%铬-8%镍为基本组成，代表钢种为304（18/8），316等，具有无磁或弱磁性，是餐具专用不锈钢种之一。此外还有节镍型奥氏体型不锈钢，它通过用其他元素来替代镍稳定组织结构，代表钢有201、202等。2、铁素体不锈钢：在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在11%30%，具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍，有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素，这类钢具导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点，多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点，因而限制了它的应用。在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢，代
14、表钢种为430（18/0），带有磁性。按美国钢铁学会的标识方法，铁素体不锈钢用400系列的数字表示（430和446）3、马氏体不锈钢：通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢，通俗地说，是一类可硬化的不锈钢。典型牌号为Cr13型，如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度较高，不同回火温度具有不同强韧性组合，主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械。根据化学成分的差异，马氏体不锈钢可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类。是一类可热处理硬化的不锈钢，典型牌号为Cr13型，带有磁性。按美国钢铁学会的标识方法，马氏体不锈钢是以410、420以及440C为标记。 4、双相（奥氏体铁素体）：奥氏体-铁素体双相不锈钢：是奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下，Cr含量在18%28%，Ni含量在3%10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。5、 沉淀硬化不锈钢 异常问题：奥氏体型的304材质
