不锈钢的种类.doc

201, 304 and 430 stainless steel

201 Nickel steels-----type 201 for general purpose use,
---------------------------austenitic that is hardenable through cold working
一、 200 系列奥氏体不锈钢的发展历史：

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，因此， 300 系列不锈钢的生产不再受原料紧张的制约，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。

　　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。

　　三、 200 系列奥氏体不锈钢的典型应用范围：

　　因为具有良好的可锻性和抗锈能力，可用于以下几个方面：
　1 、   公共饮食业和食品加工：
   JSL AUS （ 202 ）深冲器皿、滤水器、储藏器、牛奶罐、水槽。
   J4 （ 201 ）浅 / 中冲拉加工器皿、餐具、保温瓶、水槽、狗盆等。
    2 、   耐用消费品
    JSL AUS （ 202 ）洗衣机桶、微波炉、洗碗机。
    J4 （ 201 ）钢制家具、水果盆、花瓶、礼品、煤气炉。
    3 、   建筑
    JSL AUS （ 202 ）门窗框架、柱子的包层、公车站、电话亭、管道、装饰管。
    J4 （ 201 ）栏杆、户外家具、门把手、管道、装饰管等。
    4 、汽车、铁路和交通
    JSL AUS （ 202 ）、 J4 （ 201 ）汽车、轮胎盖子、雨刮、配件等。

   三、  200 系列奥氏体不锈钢技术性能

　　200 系列奥氏体不锈钢拥有良好的强度，可塑性和抗锈能力。 JSL AUS （ 202 ）可用于特别深冲的产品，而 J4 （ 201 ）可用于深冲产品。

   　 这些钢种在印度和其它国家经过频繁的测试，证明在温和的环境下抗锈能力可以和 304 媲美。

   　抗锈能力和物理测试证明 200 系列适合多种用途，但是 J4 （ 201 ）不能用于沿海地区和中到大雨的环境， 200 系列不推荐使用于储存 / 加工酸性 / 腐蚀性化学剂。
化学成份：

　镍价的波动促使许多的生产商寻求另一种与AISI304性能相同的奥氏体不锈钢替代产品。在20世纪30年代初，生产出了最初的铬锰（Cr—Mn）奥氏体不锈钢，钢中锰元素取代了部分镍。此后，对具体的成分比例进行了更多的研究，使用了氮（N）和铜（Cu），控制强烈影响材料性能的元素碳（C）和硫（S）。
　　200系列不锈钢的应用在印度所以成功，是由于在一些特定的用途中有可能替代304不锈钢，而且没有危险。与此相反，在其他地方，在市场上售处的200系列不锈钢几乎没有控制硫、碳含量、存在着损害终端用户和不锈钢形象的风险。200系列不锈钢中的铬铁含量降到15%~16%，某些情况下降到了13%~14%，其耐腐蚀性是不能与304和其他类似的钢比的。 此外，在沉积区和缝隙的腐蚀部位常见的酸性条件下，锰和有些情况下铜降低了再钝化的作用。Cr-Mn钢在这些条件下的毁坏速度大约是304不锈钢的10~100倍。还有，在生产中常常不能控制这些钢中残余的硫含量和碳含量，材料无法溯源跟踪，甚至在材料回收利用也如此。如果不说明是Cr-Mn钢，它们就会成为一种危险的废钢混和原料，导致铸件含有意想不到的高锰含量。 然而这些钢与300系列不锈钢绝对不能“互换”或“错用”，就耐蚀性而言有着完全不同的性能等级。

304 Nickel-chromium steels----type 304 for flatware
---------------------------the most common grade; the classic 18/8 stainless steel

304的奥氏体钢作为一种用途广泛的钢种,具有良好的耐腐蚀性耐热性.304复合板同样涵盖了铁素体、奥素体、双相不锈钢的耐晶界腐蚀、耐应力腐蚀、耐点蚀等性能。 

     304奥素体不锈钢主要用于家庭用品、汽车配件、医疗器材，建材等。而304复合板亦可广泛应用于石油、化工、市建建设等。可以在各种腐蚀条件下的压力容器、管道、反应塔工程设备中大显身手。其中压力容器主要侧重于三类压力容器中的第1、2类。

      尤其在一些特殊行业中，304复合板具有很重要的不可替代性

430 Molybdenum steels---type 430 for cutlery steel
------------------- decorative, e.g., for automotive trim; ferritic. Good formability, but with reduced temperature and corrosion resistance.
430不锈钢 ：钢+12％以上的铬可以防止自然因素所造成的氧化，称之为不锈钢，在JIS的代号为430号，因此又称为430不锈钢
    但430不锈钢无法抵抗空气中的化学物质所造成的氧化，因空气中的酸性化学物质愈来愈多，所以430不锈钢不常使用一段时间后，仍会因非自然因素而有氧化(生锈) 的情况

Stainless steel designations[7]

 % Cr
 % Ni
 % C
 % Mn
 % Si
 % P
 % S
 % N
Other
201
16–18
3.5–5.5
0.15
5.5–7.5
0.75
0.06
0.03
0.25
-
304
18–20
8–10.50
0.08
2
0.75
0.045
0.03
0.1
-
430
16–18
0.75
0.12
1
1
0.04
0.03
-
-

不锈钢的磁性

  不锈钢的种类繁多，常温下按组织结构可分为几类：

      1、奥氏体型：如304、321、316、310等；

      2、马氏体或铁素体型：如430、420、410等；

      奥氏体型是无磁或弱磁性，马氏体或铁素体是有磁性的。

      通常用作装饰管板的不锈钢多数是奥氏体型的304材质，一般来讲是无磁或弱磁的，但因冶炼造成化学成分波动或加工状态不同也可能出现磁性，但这不能认为是冒牌或不合格，这是什么原因呢？

     上面提到奥氏体是无磁或弱磁性，而马氏体或铁素体是带磁性的，由于冶炼时成分偏析或热处理不当，会造成奥氏体304不锈钢中少量马氏体或铁素体组织。这样，304不锈钢中就会带有微弱的磁性。

     另外，304不锈钢经过冷加工，组织结构也会向马氏体转化，冷加工变形度越大，马氏体转化越多，钢的磁性也越大。如同一批号的钢带，生产Φ76管，无明显磁感，生产Φ9.5管。因泠弯变形较大磁感就明显一些，生产方矩形管因变形量比圆管大，特别是折角部分，变形更激烈磁性更明显。

      要想完全消除上述原因造成的304钢的磁性，可通过高温固溶处理开恢复稳定奥氏体组织，从而消去磁性。

      特别要提出的是，因上面原因造成的304不锈钢的磁性，与其他材质的不锈钢，如430、碳钢的磁性完全不是同一级别的，也就是说304钢的磁性始终显示的是弱磁性。

      这就告诉我们，如果不锈钢带弱磁性或完全不带磁性，应判别为304或316材质；如果与碳钢的磁性一样，显示出强磁性，因判别为不是304材质。

耐腐蚀性

一种不锈钢可在许多介质中具有良好的耐蚀性，但在另外某种介质中，却可能因化学稳定性低而发生腐蚀。所以说，一种不锈钢不可能对所有介质都耐蚀。
      金属的腐蚀，按机理可分为特理腐蚀、化学腐蚀与电化学腐蚀三种。生活实际、工程实际中的金属腐蚀，绝大多数都属于电化学腐蚀。
      不锈钢的主要腐蚀形式有均匀腐蚀（表面腐蚀）、点腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀等。
       均匀腐蚀
      均匀腐蚀是指接触腐蚀介质的金属表面全部产生腐蚀的现象。根据不同的使用情况对耐蚀提出不同的指标要求，一般可分为两大类：
      1. 不锈钢 指在大气及弱腐蚀介质中耐蚀的钢。腐蚀速率小于0.01mm/年的，认为是"完全耐蚀"；腐蚀速率小于0.1mm/年的，认为是"耐蚀"的。
      2. 耐蚀钢 指在各种强烈腐蚀介质中能耐蚀的钢。
      点腐蚀
      点腐蚀是指在金属材料表面大部分不腐蚀或腐蚀轻微而分散发生高度的局部腐蚀，常见蚀点的尺寸小于1.00mm，深度往往大于表面孔径，轻者有较浅的蚀坑，严重的甚至形成穿孔。
      缝隙腐蚀
      缝隙腐蚀是指在金属构件缝隙处发生斑点状或溃疡形的宏观蚀坑，这是局部腐蚀的一种。
      晶间腐蚀
      晶间腐蚀是一种有选择性的腐蚀破坏，它与一般选择性腐蚀不同之处在于，腐蚀的局部性是显微尺度的，而宏观上不一定是局部的
国际上对材料的耐蚀性按年腐蚀速率分为三类，第一类为完全耐蚀，其腐蚀速率小于0．1mm／年，优质不锈钢属于此类材料；第二类为尚耐蚀，其腐蚀速率为0．1－1．0mm／年，属于一般不锈钢；第三类为不耐蚀，其腐蚀速率大于1．0mm每年。

不锈钢中各种元素的影响

（一）不同元素对不锈钢组织和相的影响 

　　对于马氏体型铬不锈钢来说，对组织产生主要影响的元素有铬、碳和钼；对马氏体型铬镍不锈钢来说，产生主要影响的元素有镍、钼、铝、钴、氮和钛等。 

　　马氏体型铬镍不锈钢中由于所含的铬与碳发生交互的作用，使其在高温下形成稳定的r相区和稳定的a+r相区。碳量的增加可使r相区得到扩大，但是随着铬含量的增加碳的溶解极限下降。马氏体型铬镍不锈钢中添加镍解决了马氏体型不锈钢为提高其耐蚀性以牺牲钢的硬度为代价的问题。但是其中的镍含量不易过高，否则由于镍扩大奥氏体相区和降低Ms温度而使不锈钢变成奥氏体型不锈钢，从而完全丧失淬火能力。 

　　影响铁素体型不锈钢组织的元素主要有铬、钼、碳、氮和镍，另外有一些铁素体型不锈钢中还添加有钛、铌和铜等元素，对组织也有一定的影响。其中添加铬和钼的主要的目的是加速和促进α’相和α相的形成和沉淀，使铁素体晶粒更加粗大。 

　　影响奥氏体型不锈钢组织的主要元素有碳、铬、镍、钼、氮、铜、硅和锰等，有时在生产易切削不锈钢时，也将硫作为添加元素。碳在奥氏体型不锈钢中是形成、稳定和扩大奥氏体区的元素。碳在奥氏体型不锈钢中是形成、稳定和扩大奥氏体区的元素，其形成奥氏体的能力远高于镍许多倍。碳在奥氏体型不锈钢中是有用元素，但同时也是有害元素，一方面由于碳作为一种间隙元素可通过固溶强化显著提高奥氏体型不锈钢的强度，同时也可提高高浓度氯化物腐蚀介质中的耐蚀能力；但另一方面由于碳在某些条件下生成Cr23C6，使得耐腐蚀性能显著下降。铬在奥氏体型不锈钢中的作用与其在铁素体型不锈钢中作用基本相同。 

　　影响比相不锈钢组织的主要元素有镍、氮、锰、铬、钼、硅和钨等。镍在α+r双相不锈钢中能扩大r相区。有关资料指出，镍的添加还能促成形成σ（x）相，增加脆化敏感性并有使脆化敏感温度向高温方向移动的倾向，也将使马氏体相变温度降低，改善双相不锈钢的冷加工性能

市场冒假不锈钢种类 （市场304 在18000每吨，430 价格在 12000每吨，201 在每吨 10000，不锈铁在7000每吨，有价差就有空间）

1近日在广东揭阳不锈钢市场上就发现两种标号“２０１”的所谓不锈钢产品 ，完全不符合不锈钢的相关标准，却堂而皇之地打着不锈钢的牌子出现在市场上。
　　从表面上看，该产品与普通的不锈钢很难区别，且无磁性，极易引起消费者的混淆，它就是不锈钢中的“李鬼”。望消费者警惕应对。
　　就目前而言，国际上对材料的耐蚀性按年腐蚀速率分为三类，第一类为完全耐蚀，其腐蚀速率小于0．1mm／年，优质不锈钢属于此类材料；第二类为尚耐蚀，其腐蚀速率为0．1－1．0mm／年，属于一般不锈钢；第三类为不耐蚀，其腐蚀速率大于1．0mm每年。此次发现的假冒不锈钢产品经分析，腐蚀速率高达9．67mm／年，属严重不耐蚀。在进一步分析该产品成分时，发现该产品中代表不锈钢重要指标的铬含量只有10．03％和7．1％，远低于不锈钢对铬的最低需求量10．5％的要求。
　　一般而言，把铬含量大于10．5％的铁基合金称为不锈钢，而这两种产品其铬含量远远低于此下限值，该产品根本就不是不锈钢。
　　市场上之所以会出现该产品，主要是生产者利欲熏心，利用老百姓对不锈钢认识不足的漏洞进行了造假。人们普遍认为不锈钢不带磁性，造假者通过大量采用以锰代镍的手法，改变产品成分，得到了一种既没有磁性，成本又极其低廉的材料，从而达到谋取高额利润的目的。
　　该产品的外表在市场流通中与通常不锈钢很难区分，同时，由于没有磁性，再加上不法经销商采取掺杂混卖的伎俩，给消费者辨别真伪造成很大的难度，使用后更会造成不可预见的后果。 另外这种材料中使用了少量的镍，却无法起到镍应有的作用，是一种浪费贵重金属的行为，造成了一定的资源浪费
2
，在市场上采购了国内最大的五个生产“200”系列不锈钢企业生产的以“201”名义销售板材的样品，送到钢铁研究总院进行化学成分检验和点蚀性能检验，并与宝钢、太钢生产的409L、Cr13、439L、304进行了对比。结果显示，在国内市场上销售的所有这些对外声称为“201”的产品，他们的成分都不符合国家或国际201的标准，Cr含量国家和国际标准是16%～18%，这些企业产品含量都不到15%；镍含量国家和国际标准是3.5%～5.5%，这些企业产品只有一家达到1.01%，其他含量都不到1%。他们的成分与印度金达来的J4成分基本相同。通过在中性氯化物(3.5%NaCl溶液)中的耐点蚀性能检验，这五个企业产品的耐点蚀性能远远低于304和439L,也全部低于Cr13,仅仅与409 L基本相当（详细资料见下表）。
     根据以上资料，我们可以得出以下结论：
     1、目前市场上以“201”名义销售的产品，不是符合国家和国际标准的201，其实是J4。
     2、他们的耐点蚀性能仅仅相当于409L。
     3、前一阶段市场上以“201”名义销售的产品价格为每吨16500元（2B2mm），而409L为12200元。购买性能基本相当的409L，用户每吨可节省4300元。
     4、与409L相比，这些产品多用了宝贵的镍、铬、铜和锰等合金材料，扣除比409L少用的铌、钛等，每吨多用合金材料价值为4511元（以9月25日合金市场价计算）。
     5、根据国际不锈钢论坛提供的资料，409、410是用来代替碳钢的材料（见下图），也就是说，它的耐蚀性能仅比碳钢高。换言之，目前市场上以“201”名义销售的产品耐蚀性仅仅比碳钢高一些。
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所谓“不锈铁”，就是将回收的废铁、铅、钢等经二次回炉加工，通过脱“磁”处理而成，现国标不锈钢产品每吨的价格约2万元左右，而“不锈铁”的价格每吨仅为5000－7000元，　不锈铁是含铬而不含镍的，也成为Cr不锈钢，就有一定的防腐蚀能力！不锈铁不是俗语，通俗认为具有铁磁性的不锈钢，我认为主要指1Cr17(铁素体)系列、1Cr13(马氏体)系列，而Fe以奥氏体形式存在时不具铁磁性。文中以Ni/Cr区分容易误会，虽然它们导致了Fe的同素异构。但Fe、Ni为铁磁，Cr为顺磁性。高性能软磁材料1J系列很多是Ni基。
　　而不锈钢是既含铬又含镍的，由于镍属于较稳定元素，那么它的抗腐蚀能力自然要比不锈铁强很多！
　　由于镍的价格较贵，所以从成本上不锈钢要高于不锈铁，再加上抗腐蚀能力的差异，不锈钢价格比不锈铁高出1/4~1/3 （仅供参考）
　　辨别： 由于镍是抗磁性元素，一般比较简单的分辨方法是看是否具有较强的磁性，即用磁铁来吸引
不锈钢餐具
【不锈钢餐具材料构成】
　　家用品不锈钢可大分为 430、304 (18-8）、18-10三个等级。
　　430不锈钢：铁+12％以上的铬，可以防止自然因素所造成的氧化，称之为不锈钢，在jis的代号为430号，因此又称为430不锈钢。但430不锈钢无法抵抗空气中的化学物质所造成的氧化，430不锈钢不常使用一段时间后，仍会因非自然因素而有氧化(生锈) 的情况；
　　18-8不锈钢：铁+18％铬+8％镍，可以抗化学性的氧化，这种不锈钢在jis代号中为304号，因此又称为304不锈钢；
　　18-10不锈钢：但空气中的化学成分愈来愈多，有些污染较严重的地方连304都会有生锈的情况；所以有的高级用品会用10％的镍来制作，以使其更耐用更抗蚀，这种不锈钢称为18-10不锈钢。在有的餐具说明上有类似“采用18-10最先进医用不锈钢材质”的说法。
　　不锈钢按金相组织可分为三类：奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢 和马氏体不锈钢。不锈钢的主要成分是铁、铬、镍合金，此外还含锰、钛、钴、钼和镉等微量元素，这使不锈钢性能稳定，具有不锈性和耐蚀性。奥氏体型不锈钢由于内部分子结构的特殊性，使得不易被磁化。
餐具上印有“13-0”、“18-0”、“18-8”三种代号的是用不锈钢生产的餐具，代号前面的数字表示含铬量，后面的数字则代表镍含量，铬是使产品不生锈的材料，而镍是耐腐蚀材料。如“13-0”即含铬13%，不含镍。
最简单的分辨方式为：用磁铁吸底部，吸得住的是430，吸不住的是304与18-10。但304锅子的锅缘、或是汤匙的前后端，有时会吸得住，是因为抛光所产生的磁性。所以最准的方式是吸底部