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304不锈钢管和301管区别

作者：Yxzv 更新时间：2009/11/22 20:17:40

介质中的耐蚀性能，改善钢的冷加工和冷顶锻性能，达到用200系列钢代替304的目标，近年来主要从以下几方面着手开发新牌号。①以氮代替碳，稳定奥氏体、在提高强度同时提高耐蚀性能，如204、211、216。②适量添加Mo、Nb等元素，改善钢的抗点蚀、晶间腐蚀和抗应力腐蚀性能，如216、223。③加铜降低钢的冷加工硬化率，改善冷顶锻和冷成形性能，如204Cu、211、223。美国冶金学家、ASTM会员约翰o迈杰，用204Cu代替304的研究成果尤其令人鼓舞。
迈杰在改型201（C=0.03%、Mo=0.2%）钢基础上分别添加1%、2%和3%的铜，发现随Cu含量增加钢的屈服强度和抗拉强度稳步下降，如表2 。

表2 铜对改型201力学性能的影响

204Cu由于含3%Cu，软化处理后的抗拉强度已与304接近，但其冷加工硬化率显著降低。从图2可以看出，冷拉减面率≤45%时，204Cu的冷加工硬化趋势基本与304和304FQ（304M）相近，减面率>45%时，204Cu的冷加工硬化率明显低于304。取304、204Cu和改型201钢丝（ф3.5mm）在同样条件下进行冷顶锻试验试
图2 204Cu与304冷加工硬化趋势对比验结果如表3 。（作者注：1Ksi=0.0069Mpa）

表表3 冷顶锻试验结果

注：Φ3.5mm钢丝经多道次模具冲顶成形，螺栓头部直径为钢丝的3.5倍。每个牌号取数百个螺栓，肉眼检查头部裂纹状况。/p>

从表3 可以看出，改型201加3%Cu后，耐盐雾腐蚀和冷成形能力有了根本性的改善。204Cu冷顶锻成形性能优于304，耐盐雾腐蚀能力与304相当。
进一步试验已证明，在5种常见酸性介质中，204Cu的耐腐蚀性能优于304，如表4 。

表4 204Cu与304耐蚀性能比较

注：试验温度从0℃，每次升5℃，逐步上升到全部试样出现浸蚀裂纹的温度-25℃为止。*不产生浸蚀裂纹的最高温度。

综上所述，204Cu与304相比，抗拉强度和屈服强度高，冷加工硬化率低，冷成形性能好；在各种腐蚀环境中的耐蚀性能优于，至少是相当于304；再加上200系列钢固有的耐磨损、材料成本低等优势，204Cu完全有可能取代304成为通用不锈钢。美国近年来在电子、通讯、安全防护、食品加工、能源和烟草加工行业，大力推广204Cu，成效显著。

4 超级铁素体不锈钢

铁素体不锈钢具有良好的耐蚀性能和抗氧化性能，其抗应力腐蚀性能优于奥氏体不锈钢，价格比奥氏体不锈钢便宜，但存在可焊性差、脆性倾向比较大的缺点，生产和使用受到限制。二十世纪60年代初期的研究已经证明，铁素体钢的高温脆性、冲击韧性、可焊性都与钢中的间隙元素含量有关，通过降低钢中的碳和氮的含量，添加钛、铌、锆、钽等稳定化元素，添加铜、铝、钒等焊缝金属韧化元素3种途径，可以改善铁素体钢的可焊性和脆性。铁素体按C+N含量可以分为不同级别：

C+N＞0.03% 为常规铁素体不锈钢，表示为0Cr；
C+N≤0.03% 为超低碳铁素体不锈钢，表示为00Cr；
C+N≤0.02% 为高纯铁素体不锈钢，表示为000Cr；
C+N≤0.01% 为超纯铁素体不锈钢，表示为0000Cr

国外一些企业已经用AOD熔炼或真空熔炼加电子束精炼的方法生产出含氮低于90ppm，碳和氮总量在110～120ppm范围内的高纯铁素体钢。我国已研制出000Cr18Mo2Ti和000Cr30Mo2高纯铁素体钢.国内外近期研制成功的超级铁素体钢化学成分如表5。

表表5 超级铁素体钢的化学成分（wt%）

美国标准ASTMA493-88已经纳入XM-27（000Cr26Mo）、S44700（000Cr29Mo3）和S44800（000Cr29Ni2Mo3）3个超纯铁素体牌号，其化学成分如表6。

表6 ASTMA493中超纯铁素体钢化学成分wt%

5 超级奥氏体钢

超级奥氏体钢指Cr、Mo、N含量显著高于常规不锈钢的奥氏体钢，其中比较著名的是含6%Mo的钢（254SMo），这类钢具有非常好的耐局部腐蚀性能，在海水、充气、存在缝隙、低速冲刷条件下，有良好的抗点蚀性能（PI≥40）和较好的抗应力腐蚀性能，是Ni基合金和钛合金的代用材料。超级奥氏体钢的化学成分如表7。

表7 超级奥氏体钢的化学成分

注：①点蚀指数PI =Cr%+3.3Mo%+30N%。 ②临界缝隙腐蚀温度CCT = -（45±5）+11Mo%。
超级奥氏体不锈钢热加工难度较大，一般认为杂质和低熔点金属在晶界富集、沉淀是造成奥氏体钢热脆性的主要原因，控制Mn≈0.5%、Cu≤0.7%、Si≤0.30%、S≤0.005%、Bi≤5×10-6、Pb≤15×10-6有利于热加工。超级奥氏体钢的冷加工性能良好，其抗拉强度偏高，与一般奥氏体钢相比，要达到相同的软化效果，固溶温度应提到1150～1200℃。

6 超马氏体不锈钢

传统的马氏体不锈钢2～4Cr13和1Cr17Ni2缺乏足够的延展性，在冷顶锻变形过程中对应力十分敏感，冷加工成型比较困难。加之钢的可焊性比较差，使用范围受到了限制。为克服马氏体钢的上述不足，近年人们已找到一种有效途径：通过降低钢的含碳量，增加镍含量，开发了一个新系列合金钢--超马氏体钢。这类钢抗拉强度高，延展性好，焊接性能也得到改善，因此超马氏体钢又称为软马氏体钢或可焊接马氏体钢。
超马氏体钢的典型显微组织为低碳回火马氏体组织，这种组织具有很高的强度和良好的韧性。随镍含量和热处理工艺的变化，某些牌号的超马氏体钢显微组织中可能有10～40%的细小弥散状残余奥氏体，含铬16%的超马氏体钢中可能出现少量的δ铁素体。进一步改善超马氏体钢性能的途径是获得晶粒更细的回火马氏体组织。
近年来，各国不锈钢生产企业在开发低碳、低氮超马氏体钢方面做了很大努力，生产出一批适用于不同用途的超马氏体不锈钢，几种典型的超马氏体钢化学成分如表8。

表8 典型超马氏体钢化学成分(wt%)

超马氏体钢的成分特点是在13%或17%Cr基础上降低C含量。（＜0.03%或＜0.025%）和S含量（＜0.01%或＜0.005%），增加Ni（4～6.5%）和Mo（最高2.5%）改善钢的焊接性能、韧性、耐蚀性能。为获得好的低温性能，减少甚至完全消除显微组织中的铁素体是极为重要的，随着对低温冲击性能要求加严（从－20℃降到－40℃）应选用Ni含量更高的牌号，同时在热加工过程应控制加热温度（＜1250℃）和加热时间，防止产生高温δ铁素体相。一般说来超马氏体钢锻造性能优于同类马氏体钢，即使锻造温度偏低，也可以生产出无裂纹钢坯。br> 与马氏体钢相比，超马氏体钢盘条的强度、硬度和塑性均高上一页 1 2 3 下一页

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