不锈钢生产现状、存在差距、性能表、应用领域.doc

主要不锈钢产品及其应用一、奥氏体钢1、（304；18Cr-8Ni）特性：作为一种用途广泛的不锈钢，具有良好的耐蚀性、耐热性、低温和机械特性。冲压、弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象(无磁性，使用温度范围-196C800C)。用途：家庭用品(1、2类餐具、橱柜、热水器、锅炉、浴缸、室内管线)、汽车配件（风挡雨刷、消声器、模制品)、医疗器具、建材、化学、食品工业、农业、船舶部件等。2、（304L； 18Cr8Ni低碳）特性：作为低C的304不锈钢，在一般状态下，其耐蚀性与304钢相似，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，一般在400C以下使用(无磁性，使用温度范围196C800C)。 用途：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等。3、（304Jl ；13Cr-77Ni一2Cu） 特性：应添加Cu，其成形性，别是拔丝性和抗时效裂纹性好，故可进行复杂形状的产品成形。其蚀性与304钢相同。 用途：保温瓶、厨房洗涤槽、锅、壶、保温饭盒、门把手、纺织加工机器等。4、（316；18Cr-12Ni一25Mo） 特性：耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好，可在苛酷的条件下使用。加工硬化性优(无磁性)。 用途：海水中用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料、等生产设备。照相、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母等。5、（316L；18Cr12Ni2，5Mo-低碳） 特性：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。 用途：316钢的用途中，对抗界腐蚀性有特别要求的产品。6、（321； 18Cr-9Ni-Ti） 特性：在304钢中添加Ti元素来防止晶界腐蚀，适合于在超高温下作用。用途：航空器排气管、锅炉汽包等。二、素体钢素体钢1、（409L；113CrO17Ni低C）特性：因添加了Ni后，其高温耐蚀性及高温强度较好。用途：汽车排气管、热交换机、集装箱等在焊接后不热处理的产品等。2、（430；16Cr）特性：作为铁素体钢的代表钢种，热彭胀率低，成形性及耐氧化性优。用途：耐热器具、燃烧器、家电产品、二类餐具、厨房洗涤槽、外部装饰材料、螺栓、螺母、CD杆、筛网等。三、马氏体钢1、（410；13Cr低碳）特性：作为马氏体钢的代表钢，虽然强度高，但不适合于苛刻的腐蚀环境下使用。其加工性好，依热处理面硬化(有磁性)。用途：刀刃、机械零件、石油精炼装置、螺栓、螺母、泵杆、类餐具（刀、叉）等。2、（420J1；13Cr-02C）特性：淬火后硬度高，耐蚀性好（有磁性)。 用途：餐具(刀)、涡轮机叶片等。3、（420J2； 13Cr03C）特性：淬火后比420J1硬度高（有磁性)。用途：刀刃、管嘴、阀门、板尺、餐具(剪刀、刀)等。铁素体不锈钢缺点与成因： 铁素体不锈钢与其他类型不锈钢一样，也存在着一些缺点和不足。特别是有由于各种原因而引起的室温脆性和晶间腐蚀敏感性远较铬镍奥氏体钢为高的两大不足。这些缺点、现象和形成原因概括如下：缺点现象形成原因解决措施475脆性在400540长期加热或停留后出现脆性相的沉淀高于形成温度加热、保温后快冷中温脆性在500800长期加热或停留后出现脆性（）相的沉淀高温脆性950加热后出现的脆性碳、氮化物析出，晶粒长大降低C；N含量提高纯净度形成C；N化合物（Ti；Nb）细化晶粒，（Ti；Nb）复合加入，双稳定化，细化晶粒，防止晶间腐蚀。脆性转变温度在室温以上正常热处理后出现脆性(还受截面尺寸、冷却速度、有无缺口和缺口形状的影响)碳、氮化物析出，晶粒尺寸晶间腐蚀敏感性大高于900950加热或焊后，即使急冷仍会产生在铁素体中，碳和氮的固溶度很低，碳、氮化物形成、析出速度快，导致晶界迅速形成铬贫化我国不锈钢管生产现状及与世界先进水平的差距2004-09-05（一）我国不锈钢管生产和技术的现状近20年来，我国不锈钢管生产和技术有了一定的发展，引进了一批工艺技术先进的生产设备，工艺技术和装备水平得到了提高，生产能力有了较大幅度的增长。尤其是不锈钢焊管，新建机组数量和形成的生产能力都大于无缝钢管。我国不锈钢无缝钢管主要生产厂家有上钢五厂、长城特殊钢厂、大冶特殊钢厂、成都无缝钢管厂等骨干企业，此外，还有一批乡镇和民营企业应运而生，目前全国有大小不锈钢无缝管生产厂200多家，综合生产能力在1015万吨年，生产量约在68万吨年。厂家可生产的不锈钢无缝钢管外径规格为05426mm，甚至更大。热轧钢管已开始用连铸圆坯生产不锈钢管。冷加工方面配备了具有90年代先进水平的冷轧冷拔管机、光亮热处理炉、脱脂及精整设备。不锈钢焊管在我国起步较晚，但发展速度较快，从1986年起，开始大量引进国外设备和技术生产不锈钢焊管，到目前为止，不锈钢焊管生产线约有400多条，综合生产能力约为40万吨年，其中引进的机组100多条，生产能力约10万吨年左右。厂家可生产的不锈钢焊管为476720mm，就机组大小而言，8590生产厂家是生产90mm以下的小规格机组。生产的钢种以奥氏体钢为主，其他钢种甚少。由于原料供应不足，加之多数机组工艺设备不配套尤其缺少热处理和检测设备，使机组的生产能力得不到充分发挥，工业用不锈钢焊管生产受到限制，工业用管生产量超不过2万吨年，生产的大部分不锈钢焊管为装饰用管。总之，我国不锈钢管生产技术虽然有了一定的进步，但是与国外先进的工业发达国家相比还存在着较大的差距，以致目前国内一些重要领域使用的不锈钢管，如不锈钢高压锅炉管、尿素管、核电站蒸发气管等仍然依靠进口。因此，尽快改变这种状况，促进我国不锈钢管生产技术的进一步发展是十分重要的。（二）我国不锈钢无缝管生产存在的问题以及与国际先进水平的差距不锈钢无缝管是以实心坯为原料，以热穿孔、热轧或冷加工来生产出钢管的。机组的类型和水平主要取决于热加工、冷加工（主要方式是冷轧和冷拔）以及热处理工艺，因此，不锈钢无缝管的生产和产品质量主要取决于管坯原料、热加工和冷加工等主要环节。而在这些主要环节上，我国不锈钢无缝管的生产技术存在着很大差距。1不锈钢管坯生产工艺落后我国不锈钢冶炼工艺落后，没有最新的“三步法”冶炼工艺设备，而且是采用电炉+AOD“二步法”冶炼不锈钢，一般的炉子容量小，装备水平低，还有许多厂采用中频炉冶炼不锈钢。除少数不锈钢厂有连铸设备外，几乎全部采用钢锭-开坯轧制（锻造）生产工艺，这是不锈钢成本高的主要原因，也是与国外的最大差距之处。目前，只有个别厂采用水平连铸机生产不锈钢管坯，除了几个特殊钢厂能够自供管坯外，大多数厂家都是外购管坯，而外购管坯的品种、质量、规格很难全部满足用户的工艺要求，同时，价格也高。能够自供管坯的企业虽然能够自己炼钢、锻（轧）坯，但由于要求管坯的钢种、规格多而且杂，质量要求又高，数量又少。所以，其生产成本往往也很高，致使不锈钢无缝管的价格高，缺乏市场竞争能力。2不锈钢管热轧生产工艺差距大我国目前不锈钢管热轧生产几乎是采用斜轧穿孔工艺。影响采用斜轧穿孔工艺生产不锈钢管的问题是：一是不能生产热轧成品管，只能为冷加工提供坯料，由此导致了我国不锈钢管的使用领域中还存在着“以冷代热”的不合理现象；二是不锈钢管的质量难于保证，因为斜轧穿孔过程中的“曼内斯曼效应”和不锈钢的低塑性、加热温度范围窄，以及变形过程中的温升，难于保证不锈钢荒管的质量。因此，对一些重要用途的不锈钢管，如核电站用蒸发器管等，用户都指定必需用挤压工艺生产供料；三是对一些难变形合金，如镍基高温合金GH39及Si含量高的2520不锈耐热钢等用斜轧穿孔的方法很难和无法生产，即使生产其穿孔的成材率也极低；而热挤压工艺则能生产出高质量的成品管或冷加工用的荒管；四是由于我国生产不锈钢管时仅使用了自动轧管机组中的曼氏穿孔机而未用后面的轧管机、均整机和定径机，因此，生产的荒管尺寸精度差，壁厚较厚，这给冷加工增加了很大的变形量；五是斜轧穿孔工艺无法生产异型断面管，因此，国外普遍采用热挤压工艺生产不锈钢无缝管，这也是我国不锈钢无缝管生产与国外先进国家相比的根本差距。3冷轧冷拔工艺和装备水平低在冷轧和冷拔生产装备和工艺技术方面，近十年来，国外已有了很大的发展。高速、长行程、环孔型、高精度的冷轧管机已经成熟，并向更高的目标发展；冷拔管机正向高速、多线和全自动方向发展。国内冷轧管机基本上还是苏联五、六十年代的XT型设计，轧机的速度低，机头的回转速度仅为80次分左右，轧辊为半园孔型，低送进，因而生产效率较低，钢管的质量较差。国内冷拔管机几乎是都链式，结构陈旧、稳定性差、打头工艺落后、切损大。因此，工艺技术需要进一步改进和提高。4热处理工艺水平更低热处理是保证不锈钢管性能的重要工艺。目前，国内不锈钢管的热处理普遍采用连续式辊底炉，这是一个很大的进步，但是，使用的连续式辊底炉没有保护气氛控制系统，另外，用发生炉煤气作燃料，影响钢管的性能，热处理后钢管表面生成氧化铁皮，随后用酸洗去除，致使钢管表面腐蚀并造成环境污染。国外普遍采用可控保护气氛系统的辊底式、网带式和马弗管式热处理炉处理不锈钢管，钢管表面无氧化不需要酸洗，保证了良好的性能和表面质量。因此，应向有保护气氛控制系统的光亮热处理工艺发展。（三）我国不锈钢焊管生产与世界先进国家的差距不锈钢焊管是以板带为原料、经成型后焊接而成的钢管，因此，焊管有三个要点：一是原料采用不锈钢带；二是成型方法一般采用辊式连续成型：二是焊接方式采用氩弧焊、激光焊或高频焊，因而有一条焊缝；这二点决定着不锈钢焊管机组的类型和水平，也决定着不锈钢焊管的生产和产品质量。1不锈钢焊管的原料在国外先进国家，由于极带生产技术的领先，有专业不锈钢炼钢厂、热轧带钢和冷轧带钢厂，能生产出高质量的不锈钢板带供焊管作原料，因此推动了不锈钢焊管工业的发展，并在品种上不断有所突破，特别是工业用不锈钢焊管的比例不断提高，在美、日、法等国工业用不锈钢焊管的比例已达到6070。在我国基本上没有先进的不锈钢冶炼厂，更没有专业的不锈钢热轧带钢和冷轧带钢厂生产高质量的不锈钢板带。我国不锈钢焊管的原料一是靠进口；二是由国内的冷轧窄带钢作原料，这样，前者价格贵，后者质量不稳定，致使焊管机组没有稳定的、高质量的原料。近几年来，我国有了一定的进展，改造了太钢不锈钢冷轧带钢厂、建设了宁波宝新和张家港浦项冷轧不锈钢板卷厂，上海浦钢和德国克虏伯合资的SKS不锈钢冷轧带钢厂也投入了生产。我国不锈钢焊管原料的品种和质量将会不断提高。2不锈钢焊管的成型及焊接设备中小直径的不锈钢焊管一般采用连续辊式成型，由于不锈钢带弹性模量大，变形回弹大。因此，必需增加变形区长度、合理的选择机架数和孔型设计，保证机架的强度和刚度，提高焊管质量。我国大部分焊管机组为80年代从国外引进的，后来国内消化移植，它们与国外机组相比有差距，不能生产工业用管，仅能用于生产装饰管等低标准民用管。因此，为了达到国外机组的水平尚需进一步研究开发。3不锈钢焊管的焊后处理工艺设备对于要求高的工业用不锈钢焊管，必需对焊缝进行平整和焊缝固溶热处理，国外焊缝平整的方法有多种，一般采用控制焊接工艺、锻打和用刀刮等；对于焊缝热处理一般采用在线中频感应加热固熔处理，也有采用线外保护气氛辊底式连续热处理炉处理。民用管不需进行焊后处理。我国不锈钢焊后处理水平较低，大部分机组没有焊后处理设备，与国外相比相差较远。此外，我国不锈钢焊管的检测、精整、打捆、标记等设备都比较落后，急需进一步提高。不锈钢简介、代表钢号和室温力学性能2002-05-121不锈钢简介不锈钢一般是不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢是指耐大气、蒸汽和水等弱介质腐蚀的钢，而耐酸钢则是指耐酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。不锈钢自本世纪初问世，到现在已有90多年的历史。不锈钢的发明是世界冶金史上的重大成就，不锈钢的发展为现代工业的发展和科技进步奠定了重要的物质技术基础。不锈钢钢种很多，性能各异，它在发展过程中逐步形成了几大类。按组织结构分，分为马氏不锈钢（包括沉淀硬化不锈钢）、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和奥氏体加铁素体双相不锈钢等四大类；按钢中的主要化学成分或钢中的一些特征元素来分类，分为铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢以及低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不锈钢等；按钢的性能特点和用途分类，分为耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、高强不锈钢等；按钢的功能特点分类，分为低温不锈钢、无磁不锈钢、易切削不锈钢、超塑性不锈钢等。目前常用的分类方法是按钢的组织结构特点和钢的化学成分特点以及两者相结合的方法分类。一般分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢和沉淀硬化型不锈钢等，或分为铬不锈钢和镍不锈钢两大类。2代表钢号、化学成分、室温力学性能：马氏体不锈钢的代表钢号为1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等，铁素体不锈钢的代表钢号为1Cr17、1Cr17Ti、1Cr25等，奥氏体不锈钢的代表钢号为1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9(304)、00Cr18Ni9Ti(304L)、0Cr17Ni12Mo2(316)、00Cr17Ni14Mo2(316L)、0Cr18Ni11Ti(321)、0Cr18Ni11Nb(347)等，双相不锈钢的代表钢号为00Cr26Ni7Mo2Ti等。为了清楚，将它们列表来说明见表1-1、表1-2、表1-3。不锈钢用于在钢管方面，国内当前使用生产最多的是奥氏体不锈钢（约占90%以上）和少量的铁素体及双相不锈钢）。表1-1国内不锈钢标准钢号对照表中国日本美国英国德国法国前苏联GB1220-92GB3280-92 JISAISIUNSBS970BS1449DIN17440Din17224NFA35-575NFA35-5765632 0Cr13SUS410SS4101Cr13SUS410410410S21X7Cr13Z6C1308X132Cr13SUS420J1420J1420S29X20Cr13Z20C1320x131Cr17SUS4304307Cr17SUS440A440A9Cr18SUS440C440CX105CrMo17Z100CD1795X180Cr18Ni9SUS304304304S15X5CrNi189Z6CN18.0908X18H1000Cr18Ni9SUS304L304L304S12X2CrNi189Z2CN18.0903X18H110Cr17Ni12Mo2SUS316316316S16X5CrNiMo1812Z6CND17.1200Cr17Ni14Mo2SUS316L316L316S12X2CrNiMo1812Z2CND17.1203X17H14M20Cr18Ni11TiSUS321321X10CrNiTi189Z6CNT18.1008X18H10T0Cr18Ni11NbSUS347347347S17X10CrNiNb189Z6CNNb18.1008X18H12F00Cr26Ni7Mo2Ti00Cr26Ni17Mo2Ti（双相）表1-2马氏体、铁素体、奥氏体、双相不锈钢的化学成分钢号CSiMnCrNiMoTiNbSP2Cr18Ni90.12-0.221.02.017-198-110.030.0351Cr18Ni9(304) 0.0151.02.017-198-100.030.0350Cr18Ni9(304L) 0.081.02.017-198-110.030.0351Cr18Ni9Ti0.121.02.017-198-115（C0.020.8）0.030.0350Cr18Ni9Ti(321) 0.081.02.017-198-115C%0.70.030.0350Cr18Ni11Nb(347)0.081.02.017-199-1210C%0.030.0350Cr17Ni12Mo2(316) 0.081.02.016-1911-151.8-2.55C%0.70.030.03500Cr26NiMo2Ti(双相)0.030.4-0.81.525-276.5-7.51.5-2.50.3-0.50.030.0351Cr13(410)0.151.01.011.5-13.50.030.0352Cr13(420)0.16-0.251.01.012-140.030.0353Cr130.26-0.351.01.012-140.030.0354Cr130.36-0.451.01.012-140.030.0351Cr17(430)0.120.80.816-180.030.0351Cr17Ti0.120.80.816-185C%0.80.030.0350Cr17Ti0.080.80.816-185C%0.80.030.0351Cr25Ti0.121.00.820-275C%0.80.030.035表1-3马氏体、铁素体、奥氏体和双相不锈钢的室温力学性能钢号热处理制度bMpasMpa（%）（%）2Cr18Ni91100-1150oC水冷56821640551Cr18Ni91100-1150oC水冷1100oC水冷 539540-706 196201-3824548.8-695059.5-810Cr1