不锈钢入门2-200系.doc

不锈钢入门-200系 随着国民经济的持续快速增长，人民生活水平的不断提高，我国不锈钢的应用领域日益广泛，消费量持续增长。不锈钢消费量由1991年的30万吨增长到2006年的600万吨，年均增长率达到20%。然而伴随消费量的增长，我国不锈钢市场出现了大量假冒伪劣200系不锈钢产品，给国民经济和人民生活带来灾害。经过详细调查研究、咨询专家，参考相关资料后，撰写了关于不锈钢的基本知识，让人们了解不同不锈钢特性，及适合用途，并通过简单方法认识、辨别不同种类的不锈钢，以便正确选择不锈钢。一、200系不锈钢的介绍 1、200系不锈钢发展历史200 系列不锈钢是在二战时期，作为300 系列不锈钢的代用品在美国首先开发成功的。当时，由于战争的原因，作为战略物资的镍被各有关国家严格控制，美国的镍供应量严重不足。为了解决在镍供应量严重不足的情况下，不锈钢的生产和供应问题，美国开发出了这种以锰代镍的奥氏体不锈钢新钢种系列。二战结束后，美国镍的供应状况逐步改善，300 系列不锈钢的生产不再受原料紧张的制约，同时随着欧美国家对该产品的认识不断提高，发现其性能具有很大的局限性，对人体有危害性，一直在有限的范围内使用，因此 200 系列就没有再得到大的发展。几位当初参与开发 200 系列不锈钢的印度人，回到印度后，从印度是一个锰资源相对丰富、镍资源缺乏的国情出发，将在美国开发的 200 系列钢种的不锈钢品种带回印度。造成了在美国开发、在印度结果的历史现象。80年代以后随着高Mn、高N合金技术的开发，进一步提高强度、非磁性等功能。随着Ni的价格攀升，促进了低Ni钢种的发展。但一般用于中性干燥环境中的结构支撑领域，如照明设备、电信杆、汽车框架等普通用途。在成熟的不锈钢主要生产国和消费国中，其生产和消费约占不锈钢总量的1%。 目前，国际上主要不锈钢生产和消费国家都有关于200系列的不锈钢标准。其中，美国标准最完整，共有16个200 系列的不锈钢钢种的标准。2、200系不锈钢的成分及特性资料显示，各个国家、各个企业生产的200系列不锈钢牌号名称各不相同。美国最初研制的201和202两个牌号（具体化学成份见下表）的不锈钢。钢种CMnPSSiCrNiN201(1Cr17Mn6Ni5N)0.155.5-7.50.060.03116-183.5-5.50.25202(1Cr18Mn8Ni5N)0.155.5-100.060.03116-193.5-5.50.25含镍量均在4%左右。国际标准ISO15510及中国国家标准均列有相近化学成份的牌号。在200系列的不锈钢中，是用足够的锰和氮来代替镍，镍的含量越低，所需要加入的锰和氮就越高，形成100%的奥氏体结构，因此200系不锈钢具备奥氏体钢的无磁特性。但抗晶间腐蚀和抗点腐蚀能力明显低于300系不锈钢，因此使用范围具有局限性。严格意义上讲，由于200系列不锈钢中的锰在钢中电极电位起的作用不大，形成的氧化膜的保护作用非常低，不能起到耐腐蚀作用，因此锰合金化的奥氏体不锈钢，不能称之为真正的“不锈钢”。3、各国家生产现况： 区分用途钢种主要生产企业美国304(L)替代钢201,201L,201LN,AK, Allegheny,Carpenter 汽车结构用, 高强度耐蚀结构 Nitronic30,AL30(204) Nitronic40,AL40等 印度代替304Jindal,J1,J3,J4Jindal中国代替304J1,J3,J4,201,202TISCO,YUSCO欧洲汽车结构用Nirosta,H-400,H-500TKN日本无磁性,电子产品YUS130S,S-4,NM15M新日铁,日冶,日金4、Maker的化学成分 钢种合金组成(wt.%)主要用途CSiMnCrNiN其他2050.12-0.250.7514.0-15.016.5-18.01.0-1.750.32-0.4最初的200系钢JIS, ASTM2010.151.05.5-7.516.0-18.03.5-5.50.25-餐具,洗涤槽 Air Bag Container 汽车配件(美)201L0.030.755.5-7.516.0-18.03.5-5.50.25-2020.151.07.5-10.017.0-19.04.0-6.00.25-201LN0.030.756.4-7.516.0-17.54.0-5.50.1-0.25Cu1.0低温 Gas TankJindalJ10.080.757.0-8.015.0-17.04.0-5.00.1Cu1.5低级餐具, 建筑物管材J30.080.759.0-10.514.0-16.02.0-3.00.15Cu2.0J40.100.758.5-10.015.0-16.01.20.2Cu2.0美国2040.031.07.0-9.015.0-17.01.5-3.00.15-0.3(Cu)(Nitronic30, 204M) 汽车结构用H4000.101.06.0-9.017.0-19.53.50.3-日本YUS130S0.090.511.018.06.50.35-无磁性结构产品 电子配件NTK S-40.170.4314.717.71.30.35-NM15M0.080.814.517.04.30.33-美国 欧洲2190.040.758.0-10.019.0-21.55.5-7.50.15-0.4-航空器高强度配件 矿山用耐磨配件Cromanite0.081.09.5-11.018.0-20.01.00.4-0.6-注：1）用Mn代替Ni原料成本减少；2）Mn使N的溶解度增加,可以添加高N，高硬度，耐磨损钢，没有磁性钢等；作为高功能材用途尚在开发中，作为304代替用钢时，为了遏止材质硬化，限制 N含量(0.2% 以内)，或者添加Cu ；3）和300系对比Cr含量较低， 耐蚀性较差。二、国内市场的假冒伪劣200系不锈钢2001年开始，由国外某厂生产的钢号为J1、J4的200系不锈钢进入中国市场。由于近几年镍价居高不下，导致300系不锈钢价格过高，价格相对便宜的200系不锈钢产量大幅增加。由于该产品与300系不锈钢产品同样具有无磁特性，很容易与300系不锈钢混淆，因而在消费领域中出现大量假冒300系不锈钢的200系不锈钢产品，为牟取暴利，国内一些地方也趁机纷纷仿效生产质量更为低劣的类似于200系不锈钢的“地条钢”产品。目前国内不锈钢市场上流通的牌号为201、J4、202A、K-4、200、300等自称“201”的产品，在国内的流通量不断增加，占到我国不锈钢市场表观消费的近四分之一左右。最近，国家钢铁研究总院对在市场上采样的此类产品进行了化学成分检验和点蚀性能检验，并与大企业生产的409L、439L、304进行了对比。结果显示，在国内市场上销售的名称为“201”的产品，成份都不符合国家或国际201的标准，国家和国际标准对200系不锈钢的Cr含量规定为16%18%，但这些产品Cr含量都不到15%；镍含量在国家和国际标准中规定为3.5%5.5%，这类产品的镍含量都不到1%。且硫、铜等元素含量偏高，尤其对人体有害的元素锰、磷含量则更高。通过在中性氯化物(3.5%NaCl溶液)中的耐点蚀性能检验，这些产品的耐点蚀性能远远低于304和439L。因此，不锈钢业界称其为假冒伪劣200系。在这些不符合标准的200系列不锈钢中，由于不能加入足够数量的锰和氮，为了形成100%的奥氏体结构（可实现无磁性），人为地减少了铬的加入量，虽然使这类产品与300系(铬镍不锈钢)产品同样具有“无磁性”，但也必然导致不锈钢抗腐蚀能力的下降，即为取得无磁性而降低了不锈钢的主要特性耐蚀性。 三、假冒伪劣200系不锈钢的危害1）受利益驱动，以假乱真 假冒伪劣的200系与300系(铬镍不锈钢)产品同属“奥氏体”，同样具有“无磁性”，但成本很低，一些不法经营者为获取暴利，利用广大消费者对不锈钢材料认识上的误区，在流通经营中大量假冒300系产品，由于假冒伪劣的200系不锈钢产品在化学成分设计上存在严重缺陷，抗腐蚀等多项性能不达标，使广大消费者蒙受了巨大损失，同时也干扰了正常的市场秩序。根据近几年的市场调查显示，这类产品投入使用后，在很短的时间内就出现锈蚀，在广东珠海市某住宅区、在山西某宾馆、在上海磁悬浮车站等地，随处可以看到严重锈蚀的护栏、水箱、路灯杆、电话亭等。给广大的消费者带来了极大的危害，严重损害了消费者利益，并且严重损害了不锈钢产品在消费者心目中的形象（具体危害案例见附件2）。 2）假冒伪劣200系不锈钢对人身健康的危害 科学实验表明，锰元素一旦进入人体，可对神经、免疫、内分泌、生殖等多个系统造成不同程度的损害。目前市场上泛滥的这类假冒伪劣的200系不锈钢材料，其金属锰的含量是300系材料的4-5倍。更让人们感到担心的是这些高锰含量的劣质200系材料，已被大量应用于百姓日常生活用品中，如厨具、餐具等，会对人类的身体健康构成直接危害。 3）极大影响不锈钢废钢的循环利用，造成镍资源的浪费。众所周知，不锈钢历来被称为可百分之百可回收利用的“绿色产品”，不会造成环境污染，既是一种是环保产品，也是一种相对保值产品。 由于假冒200系列不锈钢含磷较高，特别是来自某个国家的200系不锈钢，据权威机构检测，磷含量最大值分别达到0.075%和0.09%，是中国标准磷含量最大值的2-3倍，而不锈钢中的磷含量又是在废钢回收利用中（再炼钢）难以去除，尤其是一些利用感应电炉做熔化炉的不锈钢炼钢小企业，80%以上的原料来自不锈钢废钢，长此以往循环下去，磷含量越累积越高，不锈钢将成为不可回收利用的物资，由此给资源带来的浪费是巨大的，对整个不锈钢产业的打击也是致命的。 铜含量较高也是给废钢回收利用带来严重影响的一个因素。铜对大部分不锈钢牌号属有害元素，一旦进入回收利用过程，将给正规的不锈钢生产企业的产品质量带来难以挽回的损害。 镍是全球范围内的紧缺资源，我国的镍资源更加缺乏，假冒200系列不锈钢实际抗腐蚀性能远低于304，甚至低于不含镍的409L，但仍然要消耗1%以上的镍资源，无疑是对全球性的紧缺贵重金属资源的极大浪费。 四、对消费者的倡议1合理选用符合国家及国际标准的200系不锈钢，谨慎识别真假200系不锈钢。 事物的存在都是有两面性的，200系不锈钢的存在也是同样的道理。我国在社会建设中需要大量的不锈钢，合理地使用符合国家及国际标准的200系不锈钢，会降低建设成本，符合建设节约型社会的要求。其强度与耐磨性较300系不锈钢强，并且价格低，适用于中性干燥环境中的结构支撑领域，如照明设备、电信杆、汽车框架等普通用途。另外，200系不锈钢还适合于作建筑用钢如钢筋和铆钉等。 为了维护消费者利益，对于假冒伪劣200系不锈钢，我们应正确辨识坚决抵制其生产、销售及使用。 2为使消费者能简便快速辨别出各种不锈钢，下面介绍四种不锈钢的鉴别方法：光谱：用高压电激发光谱枪（该仪器体积小，携带方便）打光谱可定性区分出钢的元素种类，以及含量的大致高低。化学试剂：有一种专门的试剂叫镍定性液，将其滴在不锈钢表面，通电后瞬间氧化，生成淡白色或浅黄色，说明该不锈钢不含镍；生成淡玫瑰红色且马上褪色变成深黄色，说明该不锈钢含镍在1%2%左右；生成玫瑰红色且不褪色，说明该不锈钢含镍在4%以上，玫瑰红色越鲜艳说明含镍量越高。色泽：经过酸洗的不锈钢的表面色泽：300系不锈钢银白色并呈玉色；400系不锈钢白色并稍灰，光泽弱；200系不锈钢的色泽与300系不锈钢相似，稍淡。未经酸洗的不锈钢的表面色泽：300系不锈钢呈棕白色；400系不锈钢呈棕黑色；200系不锈钢呈黑色。 火花：火花鉴别是把不锈钢在砂轮机上磨，观其火花。如火花呈流线形，并有较多较密的节花，即为含锰较高的200系不锈钢；如无节花即为300或400系不锈钢。上述几种方法均为简便易行的鉴别方法，但也存在一定误差，尤其是第、种方法完全靠视觉经验判断，可能误差会更大。最精确的方法当然还是有资质的检验机构出具的检验报告。附件1：元素对应