就耐用性和强度而言,不锈钢无疑是最好的金属。但所有不锈钢都同样坚固或具有相同的韧性吗?答案是“不是”。
不锈钢主要分为 5 种类型,然后又分为几个等级。现在让我们来探索它们,找出哪种不锈钢类型最适合您的要求。
5 种不锈钢
1. 奥氏体
奥氏体是最常见的不锈钢类型。铬和镍是此类钢的主要合金元素。不过,一些奥氏体钢也含有钼和锰。
在所有其他不锈钢类型中,奥氏体具有最高的耐腐蚀性。此外,它们还具有抗蠕变性能,这使得它们适合焊接。
奥氏体不锈钢不支持通过热处理进行硬化,但可以通过冷加工在一定程度上硬化。它们本质上是非磁性的。您会发现这些不锈钢在食品加工和航空航天应用中用途广泛。
2. 铁素体
铁素体具有磁性,耐腐蚀性比奥氏体差。虽然不能通过热处理使其变硬,但通过冷处理可以使其变硬。
其主要化学成分为 10.5%-30% 的铬和少于 0.20% 的碳。由于镍含量较少,铁素体不锈钢价格非常实惠。这种经济性使其成为厨具、汽车零件等的合适材料。
3. 马氏体
马氏体不锈钢含有 0.10% 至 1.2% 的碳和 11.5% 至 18% 的铬。与奥氏体和铁素体不同,您可以通过热处理来硬化马氏体不锈钢。这使它具有延展性和强度。
但其抗腐蚀性能中等,广泛用于制造手术器械、阀门、餐具、泵等。
4. 双相钢(奥氏体-铁素体)
双相不锈钢是奥氏体钢和铁素体钢的组合。在这里,两种钢种以几乎相等的比例混合,使双相不锈钢成为更坚固的变体。然而,其抗拉强度更高的原因是使用了较低的镍和较高的铬含量。
与普通不锈钢相比,它还具有更强的抗腐蚀性能。因此,您可以在高氯浓度的环境中使用它。
此外,由于镍含量较低,双相不锈钢比大多数其他类型的不锈钢便宜。它用于制造管道、油环和其他工业应用。然而,双相不锈钢有以下等级:
a. 标准双相钢
标准双相钢也称为 2205 级或 EN 1.4462。在这种类型的双相钢中,奥氏体和铁素体以几乎相等的比例混合。它的抗点蚀当量数 (PREn) 范围为 28-38。
b. 超级双相钢
超级双相钢比标准双相钢具有更高的机械强度。此外,其 38-45 的高 PREn 范围使其具有很强的耐腐蚀性。由于这种坚固性和抗腐蚀性能,超级双相钢广泛应用于化工、石油和天然气行业。
然而,超级双相钢有不同的类型,例如:
双相 2507 不锈钢
双相 2507 不锈钢具有高导热性和更强的抗氯化物应力能力。这种双相钢由以下成分制成:
铬 25%
钼 4%
镍7%
Zeron 100 不锈钢
Zeron 100 不锈钢的 PREn 值为 40。它具有 50-50 的奥氏体-铁素体结构,使 Zeron 100 更坚固且具有很强的耐腐蚀性。
钼 3.6%
镍 7% 和
铬 25%
此外,Zeron 1000 不锈钢中添加了铜,使其具有耐硫酸的性能。
c. 精益双相不锈钢牌号
低碳双相不锈钢的耐腐蚀性接近普通奥氏体不锈钢。但是,就机械性能和强度而言,它们优于奥氏体不锈钢。低碳双相不锈钢广泛用于建筑等一般用途。此外,它们的价格也非常实惠。
d. 超级双工
超级双相不锈钢是双相不锈钢中最强的一种。与其他双相钢相比,它的铬含量最高,约为 27%。它有三个等级
配备 PREn 2707 的 SAF 48 HD
配备 PREn 3107 的 SAF 50 HD 和
配有 PREn 27.7.5 的 ESAB Exaton 49.L
5. 沉淀硬化
沉淀硬化不锈钢支持回火,可通过时效处理硬化。这是由于添加了铜、铌、铝、钼等合金元素而实现的。
这种钢强度高,耐腐蚀性与奥氏体钢相似。因此,沉淀硬化钢适用于需要高耐久性、耐性和延展性的应用。例如,这种不锈钢用于军事、航空航天和汽车工业。
不同不锈钢类型之间的比较表
不锈钢种类奥氏体铁素体马氏体Duplex沉淀硬化磁响应一般没有是是是是加工硬化率非常高MediumMediumMediumMedium耐腐蚀性高MediumMedium非常高Medium可硬化通过冷加工没有调质没有年龄硬化延展性非常高Medium低MediumMedium耐高温非常高高低低低耐低温非常高低低Medium低焊接性非常高低低高高
用于制造不同类型不锈钢的元素
铬
铬是不锈钢中最常用的合金元素。铬在钢的周围形成一层保护层,使其具有防腐蚀性。此外,铬含量越高,耐高温性就越好。铬进一步使钢变硬,并提高耐磨性和磁感应性。
碳
碳元素的加入使钢材坚固耐用。然而,碳元素含量过高会降低钢材的可焊性和抗腐蚀性能。为了获得更好的抗腐蚀性能,应选择碳元素含量低、铬元素含量高的不锈钢。
镍
镍是一种昂贵的金属,因此人们会少量使用镍来降低成本。然而,镍对提高钢的成形性和可焊性非常有用。在高温下,高镍含量的不锈钢比其他品种的不锈钢要坚固得多。最受欢迎的不锈钢等级 304 和 316 含有高镍含量。这使得它们非常耐用,但价格也昂贵。
其他合金元素
除了上述主要金属外,不锈钢还含有其他元素。具体如下:
锰:Mn
铜:Cu
硅:Si
硫:S
钽:Ta
硼:B
铌:Nb
磷:P
氮:N
钼:Mb
钛:Ti
硒:Se
钨:W
铁:Fe
这些金属及其比例因钢的等级不同而不同。
不锈钢的牌号
不锈钢等级作品 %201碳:0.15、锰:5.5–7.5、硅:1、铬:16–18、镍:3.5–5.5、磷:0.045、硫:0.015、氮:0.25202碳:0.15、锰:7.5–10、硅:1、铬:17–19、镍:4–6、磷:0.045、硫:0.015、氮:0.25205铬:16.5–18、锰:14–15.5、镍:1–1.75、氮:0.42507铬:25、镍:7、钼:4、氮:0.28、钨:0.7、铜:0.7301碳:0.05–0.15、锰:2、硅:2、铬:16–19、镍:6–9.5、磷:0.045、硫:0.015、镍:0.11、钼:0.8302碳:0.15、锰:2、硅:1、铬:17-19、镍:8-10、磷:0.045、硫:0.03302B铬:17-19、镍:8-10、碳:0.15、锰:2、硅:2-3、磷:0.045、硫:0.03303铬:18、镍:9、硫:0.15–0.35、铜:1303硒碳:0.15、锰:2、硅:1、铬:17-19、镍:8-10、硒:0.15、硫:0.06、磷:0.2304铬:17.5–19.5、镍:8–10.5、碳:0.07、锰:2、硅:1、磷:0.045、硫:0.015304H碳:0.04–0.08、锰:2、铬:17.5–19.5、镍:8–11、硅:1、磷:0.035、硫:0.015、氮:0.1304L碳:0.03、锰:2、铬:17.5-20、镍:8-12、硅:1、磷:0.035、硫:0.015、氮:0.11304N碳:0.06、锰:2、硅:1、铬:18-20、镍:8-11、磷:0.045、硫:0.015、氮:0.12-0.22(S30430)碳:0.04、锰:2、铁:63.9–72、铬:17–19、镍:8.5–10.5、铜:3–4305碳:0.06、锰:2、硅:1、铬:17-19、镍:11-13、磷:0.045、硫:0.015、氮:0.11308碳:0.08、锰:2、硅:1、铬:19-21、镍:10-12、磷:0.045、硫:0.015、氮:0.11309碳:0.2、锰:2、硅:1.5-2.5、铬:19-21、镍:11-13、磷:0.045、硫:0.015、氮:0.11310碳:0.25、锰:0.2、硅:1.5、铬:24-26、镍:19-22、磷:0.045、硫:0.03314碳:0.2、锰:2、硅:1.5-2.5、铬:24-26、镍:19-22、磷:0.045、硫:0.015、氮:0.11316碳:0.07、锰:2、硅:1、钼:2-2.5、铬:16.5-18.5、镍:10-13、磷:0.045、硫:0.015、氮:0.11316F碳:0.08、锰:2、硅:1、钼:1.75–2.5、铬:16–18、镍:10–14、磷:0.2、硫:0.1316H碳:0.04–0.08、硼:0.0015–0.005、锰:2、硅:1、钼:2–2.5、铬:16.5–18.5、镍:10–13、磷:0.035、硫:0.015、氮:0.11316L碳:0.03、锰:2、硅:1、钼:2-3、铬:16.5-19、镍:10-15、磷:0.045、硫:0.015、氮:0.11316Ti碳:0.08、钛:0.7、锰:2、硅:1、钼:2-2.5、铬:16.5-18.5、镍:10.5-13.5、磷:0.045、硫:0.015317碳:0.08、锰:2、硅:1、钼:3-4、铬:18-20、镍:11-15、磷:0.045、硫:0.03、氮:0.11317L碳:0.03、锰:2、硅:1、钼:3-4、铬:17.5-19.5、镍:13-17、磷:0.045、硫:0.03、氮:0.11317LM碳:0.03、锰:2、硅:1、钼:4-5、铬:16.5-18.5、镍:12.5-14.5、磷:0.045、硫:0.015、氮:0.12-0.22321碳:0.08、锰:2、钛:0.7、硅:1、铬:17-19、镍:9-12、磷:0.045、硫:0.015347碳:0.08、锰:2、铌:1、硅:1、铬:17-19、镍:9-12、磷:0.045、硫:0.015348碳:0.08、锰:2、铌:0.8、钽:0.1、硅:1、铬:17-19、镍:9-13、磷:0.045、硫:0.03330碳:0.08、锰:2、硅:0.75–1.5、铬:17–20、镍:34–37、磷:0.03、硫:0.03384碳:0.08、锰:2、硅:0.75–1.5、铬:17–20、镍:34–37、磷:0.03、硫:0.03409碳:0.03、钛:0.65、锰:1、硅:1、铬:10.5–12.5、磷:0.04、硫:0.015410碳:0.08–0.15、锰:1.5、硅:1、铬:11–13.5、镍:0.75、磷:0.04、硫:0.015420碳:0.15–0.42、锰:1–1.5、硅:1、铬:12–14、磷:0.04、硫:0.015430碳:0.08、锰:1、硅:1、铬:16-18、磷:0.04、硫:0.015434碳:0.08、钼:0.9-1.4、锰:1、硅:1、铬:16-18、磷:0.04、硫:0.015440C碳:0.95–1.2、钼:0.4–0.8、锰:1、硅:1、铬:16–18、磷:0.04、硫:0.03904L碳:0.02、铜:1.2-2、钼:4-5、锰:2、镍:24-26、硅:0.7、铬:19-21、磷:0.03、硫:0.01、氮:0.15
如何选择理想的不锈钢类型?
考虑申请
不同类型的不锈钢的成分会影响其性能。这就是为什么您必须在选择合适的钢材类型之前先了解其用途。例如,在需要高强度的工业应用中,请选择沉淀硬化不锈钢。
同样,对于一般用途,如厨具和餐具,奥氏体和马氏体不锈钢是不错的选择。
不锈钢类型理想应用奥氏体管道、排气系统、家用物品(如平底锅、餐具等)。铁素体水槽、洗碗机、食品/药品加工设备等。马氏体航空航天和汽车零部件、刀、剪刀、餐具等。Duplex压力容器、热交换器、漂白设备等。沉淀硬化核能、航空航天、天然气和石油工业
周边环境
不锈钢的耐用性受其周围环境的影响。例如,在经常接触水的环境中,选择铬含量高的不锈钢类型。304 级不锈钢具有较高的抗腐蚀性能,适合一般用途。
再次,在海洋应用中,请购买含有钼等耐氯元素的不锈钢。这使得 316 级不锈钢非常适合海洋用途。它具有很高的耐氯性能,适用于含盐海水的环境。
等级要求
只知道不锈钢的类型是不够的,等级也很重要。例如,304 级奥氏体钢是最常用的钢种,但这些钢不适合海洋应用。要在海上作业,您需要 316 级奥氏体钢。这就是为什么考虑等级要求至关重要。
下表将帮助您识别不同类型不锈钢的等级:
不锈钢种类年级奥氏体384、348、347、330、321、317、316、314、310、309、308、305、304、303、302、301、205、202、201铁素体430,434,409,439,444马氏体440,416,420,422,431,414,410,403DuplexLDX2101, 2507, 2304, 2205,分为 4 个等级:标准双相钢、超级双相钢、精简双相钢和超高双相钢沉淀硬化17-4, 13-8, 15-5
成形性或焊接性
就良好的成形性而言,铁素体和奥氏体不锈钢比马氏体钢效果更好。为获得最佳效果,请选择 304 或 430 级。除了提供食品成形性外,您还可以使用这些钢与其他金属焊接。
熔点
不锈钢可以耐高温。但是,其熔点取决于合金元素。因此,对于处理高温的应用,必须选择熔点较高的不锈钢等级。
下表显示了最常见的不锈钢等级的熔点:
不锈钢等级熔点(摄氏度)熔点(华氏度)304级1400°-1450℃下2552°-2642°F316级1375°-1400℃下2507°-2552°F430级1425°-1510℃下2597°-2750°F434级1426°-1510℃下2600°-2750°F410级1480°-1530℃下2696°-2786°F420级1450°-1510℃下2642°-2750°F
耐腐蚀性
奥氏体不锈钢在耐腐蚀性方面胜出。它具有所有其他类型中最高的防锈性能。
因此,在需要更高防腐性能的应用中,请选择 316 级奥氏体不锈钢。但是,更便宜的铁素体和马氏体不锈钢也具有良好的耐腐蚀性。
强度、延展性和韧性
如果不考虑应用的承重能力,就不可能选择正确的不锈钢变体。但是,440C 级不锈钢具有最高的强度和硬度。因此,您可以将其用于坚固的应用。
然而,为了获得强度、延展性和韧性的最佳组合,请购买镍和铬含量高的不锈钢。
磁响应
钢合金中添加铬可使其更具磁性。相反,含镍的不锈钢磁性较弱。
300 系列奥氏体不锈钢不具有磁性。相反,400 系列铁素体和马氏体钢具有磁性。因此,您可以将其用于需要磁性特性的厨房用具、汽车内饰等应用。
可用性和成本
304 级钢广泛使用,是最常用的不锈钢。然而,不锈钢的价格取决于其质量。这就是为什么奥氏体/300 系列因其更高的强度和高耐腐蚀性而成为最昂贵的不锈钢变体。
因此,如果您想节省维护和耐用性方面的费用,奥氏体是一个不错的选择。但是,如果想要经济实惠的解决方案,您可以选择铁素体和马氏体。
结语
要选择理想的不锈钢类型,请考虑其用途、耐腐蚀性和强度要求。这将帮助您选择理想的等级。 然而,对于设计和加工任何类型的不锈钢, Richconn 是您的终极解决方案。我们是提供专业 CNC 加工服务的专家。 查看我们的服务页面 和 联系我们 满足您的制造需求!
常见问题
316不锈钢为什么比304不锈钢贵?
316 不锈钢比 304 不锈钢更贵,因为镍含量高。此外,它对氯的抵抗力更强,可焊性也更好。虽然 304 是一种更便宜的替代品,但它的质量无法与 316 相媲美。
哪种不锈钢最好?
奥氏体不锈钢是最好的,因为它具有高抗腐蚀性能、更高的强度、韧性和延展性。但是,您必须考虑钢的用途才能找到最佳类型。
不锈钢的使用寿命是多久?
不锈钢的平均使用寿命为50年。但如果保养得当,使用寿命可以达到100年甚至更长。
最硬的不锈钢是什么?
440C 级马氏体不锈钢是最硬的不锈钢。它含碳量高,因此强度更高,适合用于轴等应用。
不锈钢最大的优点是什么?
不锈钢非常耐用,并且 100% 可回收。此外,它们还具有抗腐蚀和高强度的特点,可以满足任何应用需求。
304不锈钢和420不锈钢哪个更好?
304 和 420 不锈钢的性能非常不同。304 的抗腐蚀性能比 420 更高。而 420 的硬度高于 304。因此,您必须考虑应用要求,以决定哪种不锈钢最适合您的需求。
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