不锈钢材料标准对比

1、不锈钢材料知识由于钢中的铬含量较高，铬又是一种很容易钝化的金属，当铬含量达到13以上时，就能使Fe-Cr合金在大气中自然钝化。从化学成分上来说，通常把铬含量在13以上的钢称为不锈钢。不锈钢的种类很多。按化学成分可分为铬钢、络镍钢、铬锰钢、铬锰镍钢等；按显微组织可分为奥氏体钢、铁素体钢、奥氏体-铁素体复相钢、马氏体钢、铁素体-马氏体复相钢等；还可以按照用途分为耐海水腐蚀、耐应力腐蚀、耐浓硝酸、耐硫酸、耐尿素腐蚀不锈钢等。不锈钢不是绝对不锈和耐蚀的，它的耐腐蚀性也是相对的，某种不锈钢只是在某些介质条件下才耐腐蚀，而在另外的介质中未必耐腐蚀。例如：常用的18-8型奥氏体不锈钢在稀硝酸中具有良好的耐腐

2、蚀性能，但在稀硫酸和盐酸中则不耐腐蚀。所以不能随便使用不锈钢。为了改善不锈钢的耐腐蚀性能，扩大其使用范围，通常采用加某些合金元素的方法，有针对性地改善它在某些介质中的耐腐蚀性。例如，对于18-8型不锈钢来说，添加钛或铌，可以提高其抗晶间腐蚀的能力；添加铜和钼，可以改善其耐硫酸腐蚀的性能；提高铬的含量，添加钼，则可以提高耐点腐蚀的能力；提高铬含量和钼含量，并添加2-4的硅，可以制成耐硝酸和高硅奥氏体不锈钢。此外，还可以尽量降低碳含量和硫、磷等杂质含量，制成超低碳或超纯不锈钢，其耐腐蚀性能更为优良，特别适用于某些苛刻的腐蚀环境。由于不锈钢具有多方面的优良性能，所以，在化工生产中已得到越来越广泛的应

3、用。从长远角度来考虑，采用不锈钢材料是一种比较经济合理的防腐蚀措施，特别是在一些恶劣的腐蚀环境中，更显出其优越性。由于它的使用寿命长，不需要经常更换，一次性投入虽然高，但可以节省大量的维修费用，并可以减少由于停车维修所造成的损失。不锈钢在使用中最容易出现点腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀破裂，特别是当介质中存在氯离子等活性离子时，更容易出现这些腐蚀问题。所以，在使用普通不锈钢时，应注意防止介质中积存氯离子。下表列出了国内常用的一些不锈钢牌号及主要用途，供参考。表1-1 常用不锈钢的牌号和主要用途组织类型中国GB美国AISI主要用途铁 素 体0Cr13405水蒸汽、碳铵母液等设备1Cr17430硝酸、硝

4、铵设备0Cr17Ti1Cr17Ti硝酸、硝铵和温度不高的醋酸设备，食品工业设备1Cr17Mo2Ti硝酸、化纤等设备1Cr25Ti浓硝酸、次氯酸钠、磷酸等设备马氏体1Cr13403抗弱酸腐蚀介质，要求强度和韧性较高的零部件，如泵轴等2Cr134101Cr17Ni2431耐硝酸和某些有机酸，强度高的零部件奥 氏 体00Cr18Ni10304L这类钢用途最广，可用于制造稀硝酸、冷磷酸、有机酸、碱、盐溶液等设备，亦耐氢、氮、氨的腐蚀，可制造氨合成塔内件0Cr18Ni93041Cr18Ni93021Cr18Ni9Ti3211Cr18Ni11Nb3471Cr18Ni12 Mo2Ti316这类钢用途也广，可

5、用于制造醋酸、蚁酸、磷酸、尿素、稀硫酸、化纤等设备00Cr18Ni13Mo2316L1Cr18Ni12Mo3Ti31700Cr17Ni14Mo3317L一、 不锈钢中的合金元素不锈钢是在空气、水及一些弱腐蚀介质中能抵抗腐蚀的合金钢。不锈耐酸钢是在酸和其他强烈腐蚀介质中能抵抗腐蚀的合金钢。习惯上这两种钢统称为不锈钢。不锈钢中的主要合金元素是铬、镍、锰、钼、钛。（1） 铬 钢材的耐蚀性主要来源于铬。试验证明，当钢中铬含量超过12时，钢的耐蚀性大大提高，所以，一般不锈钢均含有12以上的铬。铬含量的多少，对钢的组织有很大的影响：铬可使-相区缩小，并显著降低钢的临界淬火速度。铬含量高时为铁素体(Cr17

6、)。铬含量不太高或铬含量虽高但有少量镍或锰时为马氏体(1Cr13,2Cr13,Cr17Ni2)。（2） 镍 镍可扩大不锈钢的耐蚀范围，特别是提高耐碱能力。镍可扩大-相区，使钢材具有奥氏体组织。（3） 锰 锰可提高钢材强度与硬度。锰也是扩展-相区元素之一，以锰代镍冶炼奥氏体钢是化工耐腐蚀材料立足国内的重要措施之一。（4） 钼 钼能提高不锈钢对氯离子的抗蚀能力。钼可提高钢的耐热强度。（5） 钛 为防止焊接用不锈钢发生晶间腐蚀加入的元素。二、 不锈钢钢号、性能及应用。下表汇编了六组不锈钢钢号及它们的性能、应用。其中用作压力容器及化工设备壳体的钢板，根据GB 150的推荐，编选了12个钢号，并将它们的

7、化学成分与力学性能分开汇总于下表中。表 2-1 不锈钢、不锈耐酸钢钢号、性能与用途钢号主要性能与应用0Cr130Cr13是Cr13型不锈钢中含碳量最少的一种，不到3Cr13含碳量下限的三分之一，因为这种钢在具有不锈性的同时，还有良好的塑性、韧性和冷变形能力，0Cr13钢的焊接性能较好，焊后可不进行热处理，但如果焊缝需要加工，焊后应进行退火处理。0C13钢在弱腐蚀介质(如盐水、硝酸及某些浓度不高的有机酸、食品介质)中，温度不超过30的条件下，有良好的耐蚀性。在热的含硫石油产品中，具有高的耐腐蚀能力。在海水、蒸汽、原油、氨水溶液中也有足够的耐蚀性。但在硫酸、盐酸、氢氟酸、热磷酸、热硝酸、熔融碱中耐

8、蚀性差。0Cr13主要用作设备壳体或衬里，也可用来制作金属密封垫和齿形组合垫片。1Cr132Cr133Cr134Cr13这四种钢从1Cr13到4Cr13由于含碳量逐渐增加，所以强度、硬度逐渐增大，而塑性、韧性及耐蚀性则降低。1Cr13钢的耐蚀性与0Cr13基本相同，主要用于石油工业中处理含硫介质装置的零部件(如浮阀塔塔盘、浮阀、紧固件等)，还可用于耐蚀性不强或防污染的设备(如维尼纶中不含乙酸介质的设备，碳酸氢铵离心机以及制药设备)。此外还可用于韧性要求较高，承受冲击载荷的零部件，如叶片、阀件等。2Cr13适于制作泵轴、轴套、叶轮、双头螺柱。3Cr13可制作强度硬度要求更高的结构件和耐磨件，如轴

9、承，活塞杆，弹簧，耐蚀刀具等。1Cr13、2Cr13可以焊接，焊前预热，焊后高温(700以上)回火。这类钢可在550下长期使用，1Cr13在375475略有热脆性。1Cr19Ni91Cr18Ni90Cr18Ni9(304)00Cr19Ni10(304L)这4种钢都是18-8铬镍奥氏体型不锈钢，它们的区别主要是含碳量级别不同，1Cr18Ni9属高碳钢，0Cr18Ni9属低碳钢，00Cr19Ni10属超低碳级。碳含量的不同除影响机械性能外，会对钢的耐腐蚀性特别是产生晶间腐蚀的倾向产生很大影响。当含碳量超过0.03时，不锈钢焊接后，在焊缝附近有可能产生晶间腐蚀。因而在有晶间腐蚀产生的条件下，1Cr1

10、8Ni9一般不适于用作焊接结构材料。而0Cr19Ni9可用于薄截面尺寸的焊接件，要较好解决防止晶间腐蚀问题，便是采用超低碳级的00Cr19Ni10钢，不过由于其含碳量低，钢的b和c均有所下降。这几种不锈钢的耐蚀性能是：在冷磷酸、硝酸及其他无机酸，多种盐及碱的溶液，有机酸，海水，蒸汽以及一系列石油产品中的耐蚀性高。但对硫酸、盐酸、氢氟酸、氯、溴、碘，浓度大于5060的热磷酸，以及草酸、工业铬酸、熔融苛性钾及碳酸钠等化学稳定性差。0Cr18Ni9抗氧化性能好，是在化工、原子能、食品设备中应用最广泛的不锈钢和耐热钢，除制作壳体外，还可作设备衬里、容器法兰衬环、紧固件，金属密封垫，还可以制作-196的

11、深冷设备。1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti钢是在我国应用十分广泛的奥氏体不锈钢，钢中的Ti可以与碳形成稳定的碳化物TiC，避免Cr23C6在晶体上析出引起晶间腐蚀，所以焊接用的铬镍不锈钢常选用含钛的，但是钢中的Ti有可能与氮形成TiN夹杂物，当其呈链状分布时会使钢表面产生发纹，影响钢的表面质量，由于近年冶炼超低碳不锈钢的成本已大幅下降，用超低碳不锈钢取代含钛不锈钢已是一种趋势，所以在我国的钢板、榜材、钢管涉及不锈钢的材料标准中，虽然都保留了这种钢号，但是也都注明不推荐使用。1Cr18Ni9Ti钢的室温、高温性能与0Cr18Ni9基本相似，使用场合也相同，工作温度-196600，用于抗空

12、气氧化时可用到8008500Cr18Ni10Ti（321）0Cr18Ni10Ti与1Cr18Ni9Ti相比含镍较多，奥氏体组织较稳定，有较好的热强性和持久断裂塑性，适用于石油化工热交换器，耐蚀耐热构件，大型锅炉的过热器、再热器，其抗高温氧化温度为7050Cr17Ni12Mo2(316)0Cr18Ni12MoTi00Cr17Ni14Mo2(316L)0Cr19Ni13Mo3(317)00Cr19Ni13Mo3(317L)这五种钢是GB150推荐使用的含有钼元素的奥氏体铬镍不锈钢钢号，在Cr-Ni不锈钢中加入Mo后可提高钢在还原性介质中的耐蚀性；提高抗孔蚀和缝隙腐蚀能力，在这5种钢中Mo含量越高，

13、碳含量越低，耐蚀性越好。这5种钢可以承受任何常用形式的加工，如冷轧、冷拔、深冲、弯曲、卷边、胀管等。热加工则以超低碳的00Cr17Ni14Mo2和00Cr19Ni13Mo3钢最容易，过热敏感性也低，5种钢均在固溶状态下使用，5种钢的焊接性能都较好。三、 各国不锈钢牌号及相关标准。常用不锈钢牌号与各国不锈钢标准牌号参考对照表中国 日本 美国 德国 GB1220/(GB4237)JISAISI/ASTMDIN17440/DIN17007 DIN17224/DIN170070CR19Ni9 SUS304TB 304/S30400 X5CrNi1810/1.4301 00Cr19Ni10/(00Cr1

14、9Ni11) SUS304LTB 304L/S30403 X2CrNI1911/1.4306 0CR25Ni20 SUS310STB 310S/S31008 0CR17Ni12Mo2 SUS316TB 316/S31600 X5CrNIMo17122/1.4401 00Cr17Ni14Mo2 SUS316LTB 316L/S31603 X2CrNIMo17132/1.4404 0Cr19Ni13Mo3 SUS317TB 317/S31700 X5CrNIMo17133/1.4436 00Cr19Ni13Mo3 SUS317LTB 317L/S31703 X2CrNIMo18143/1.4435 (1Cr18Ni9Ti)   X10CrNITI1810/1.4541 0Cr18Ni10Ti/(0Cr18Ni11Ti) SUS321TB 321/S32100 X10CrNITI1810/1.4541 0Cr18Ni11Nb SUS347TB 347/S4700 X10CrNiNb1810/1.4550 技术标准GB/T14975-94 GB/T14976-9