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就本歐洲標(biāo)準(zhǔn)而言，產(chǎn)品形狀的術(shù)語(yǔ)和定義見(jiàn) EN 10079:1992 和 下列標(biāo)準(zhǔn)。

3.1 不銹鋼

  不銹鋼是 Cr: ＞ 10.5% 和 C: ≤ 1.2% 的鋼種。(見(jiàn) EN 10020:2000中的3.2.2條款)根據(jù)他們的主要特性可進(jìn)一步劃分為耐腐蝕鋼、耐熱鋼和抗蠕變鋼。

  注：表6中的1個(gè)鋼種和表8中的5個(gè)鋼種Cr含量小于不銹鋼定義的最小含量，因他們是耐熱鋼和抗蠕變鋼中的一部分，所以分別包含在耐熱鋼和抗蠕變鋼標(biāo)準(zhǔn)中。

不銹鋼分類

B.1 概要

不銹鋼依據(jù)以下3個(gè)原則進(jìn)行分類：

   -根據(jù)使用特性生成材料標(biāo)準(zhǔn)；

   -根據(jù)組織結(jié)構(gòu)生成標(biāo)準(zhǔn)中的表格；

   -根據(jù)主要合金元素劃分表格中的等級(jí)。

    根據(jù)實(shí)用性不銹鋼可被進(jìn)一步劃分為標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)和專用鋼號(hào)。專用鋼號(hào)針對(duì)特定用途和限制實(shí)用性。一些屬于不銹鋼的合金鋼根據(jù)他們的功能劃分為工具鋼和閥門鋼。

B.2 根據(jù)特性

B.2.1 耐腐蝕

  耐腐蝕鋼是一類具有好的抵抗全部或局部環(huán)境腐蝕能力的鋼。由最少10.5% 的 Cr 自然形成一層鉻氧化物膜起到了保護(hù)作用。環(huán)境可以是周圍〔室內(nèi)、郊外、市區(qū)、工業(yè)、海水〕溫度下大氣的或是電化學(xué)條件下的溶液。

 EN 鋼號(hào)按下列分組有相應(yīng)的材料號(hào)：

 140××：Ni ＜2.5% , 不含Mo，無(wú)特定添加元素；

 141××：Ni ＜2.5% ，含Mo，無(wú)特定添加元素；

 143××：Ni ≥2.5% ，不含Mo，無(wú)特定添加元素;

 144××：Ni ≥2.5%，含Mo，無(wú)特定添加元素；

 145××和146××：有如Ti、Nb 或 Cu 的特定添加元素。

B.2.2耐熱

  耐熱鋼主要是鐵素體鋼或奧氏體鋼，具有好的抵抗高于550℃條件下氧化和熱氣體及燃燒產(chǎn)物影響的能力。在氧化氣氛中在鋼的表面由Cr、Si、Al 形成一層氧化保護(hù)膜。這層氧化膜也可減少來(lái)自硫的浸蝕。在還原氣氛中鋼的表面不會(huì)形成氧化膜，提高 Ni 會(huì)減少 C 和 N 的收得，但同時(shí)提高了對(duì)硫的抵抗力。

EN 鋼號(hào)按下列分組有相應(yīng)的材料號(hào)：

147××：Ni ＜ 2.5%；

148××：Ni ≥ 2.5%

B.2.3抗蠕變

抗蠕變鋼主要是馬氏體和奧氏體，在大于500℃，長(zhǎng)時(shí)間機(jī)械壓力的條件下有好的抗變形能力。個(gè)別奧氏體鋼因特定的最小C含量而不同于B.2.1和B.2.2中的鋼號(hào)。

EN 鋼號(hào)的材料號(hào)為1.49××。

B.3 根據(jù)組織結(jié)構(gòu)

B.3.1鐵素體

   鐵素體具有體心立方結(jié)構(gòu)。有磁性，且在特定的轉(zhuǎn)變溫度下是易碎的。Fe是來(lái)自凝固過(guò)程的殘留體心立方結(jié)構(gòu)，與a-鐵有相似的特性。

為避免形成奧氏體，鐵素體鋼需在 750-950℃ 間進(jìn)行熱處理。在較高溫度下的熱處理（典型事例：在焊接熱影響區(qū)）可導(dǎo)致奧氏體相變，冷卻時(shí)轉(zhuǎn)變成馬氏體，因晶粒粗大也可引起脆變。通過(guò)加入了Ti、Nb、Zb穩(wěn)定C、N抖含量可減少上述影響。

通常，鐵素體鋼因?qū)�晶間腐蝕敏感和在熱影響區(qū)脆變而使其焊接性較差。

在ASTM標(biāo)準(zhǔn)中，鐵素體鋼劃分在400系。

B.3.2馬氏體

奧氏體在熱處理期間或通過(guò)冷加工形成馬氏體。具有高強(qiáng)度和磁性。

這些鋼在900-1000℃間具有奧氏體結(jié)構(gòu)，在此溫度下有高的溶解C的能力。 在上述溫度之上進(jìn)行冷卻，馬氏體轉(zhuǎn)變成過(guò)度飽和溶解C的二次體心立方結(jié)構(gòu)，即馬氏體，它在常溫下是穩(wěn)定的。

如果結(jié)構(gòu)中包含大量的鐵素體則鋼稱作“馬氏體-鐵素體”或“半鐵素體”。 例如鋼號(hào)的材料號(hào)為1.4005和1.4006。

傳統(tǒng)的馬氏體鋼有高的C含量（0.08% ? 1% ）。他們?cè)诶鋮s時(shí)可以空冷淬硬，但通過(guò)淬火可能提高機(jī)械強(qiáng)度。冷卻類型〔空氣、油或水〕適合于每一個(gè)鋼號(hào)。 在使用前通過(guò)回火可提高延展性。如 C 含量大于 0.20% 將難以焊接。

馬氏體鋼也可由低C (≤0.06%)和 3% 到 6% 的Ni制成。這些鋼具有平衡的成分，可使鋼在淬火和回火后促進(jìn)奧氏體穩(wěn)定，也可稱為“馬氏體-奧氏體” 或“鎳馬氏體”。這些鋼有好的焊接性能。例如1.4313和1.4418。

低碳類型可被進(jìn)一步發(fā)展為“超級(jí)馬氏體”鋼。典型的成分為：Cr：11% 到 13%Ni , 2% 到 6% ，Mo：0 到 3%,C ≤0.030% 和 N 。他們的高強(qiáng)度和好的沖擊強(qiáng)度、好的焊接性能結(jié)合。例如：1.4415(X2CrNiMoV13-5-2)。

 在 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)中，馬氏體鋼劃分在400系。

B.3.3 沉淀硬化

  在固溶退火和淬火后，金屬間化合物沉淀，碳化物，氮化物或來(lái)自馬氏體的銅相可提高強(qiáng)度。

  根據(jù)要求的機(jī)械性能水平和制造商提供的數(shù)據(jù)調(diào)整詳細(xì)的熱處理?xiàng)l件。

  例如:1.4568，1.4542，1.4594。

B.3.4奧氏體

  奧氏體（Fe）具有面心立方結(jié)構(gòu)。沒(méi)有磁性，跨越一個(gè)寬的溫度范圍， 從低溫到蠕變溫度。它不易碎。在低溫有高的抗拉強(qiáng)度。通過(guò)冷加工它可以加工硬化到高的強(qiáng)度水平。

  奧氏體鋼在1000℃到1200℃之間進(jìn)行固溶退火。奧氏體熱處理后不會(huì)變硬。 奧氏體形成元素如：Ni，C和N促進(jìn)奧氏體結(jié)構(gòu)，而鐵素體形成元素如：Cr,Mo和Si促進(jìn)奧氏體結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的奧氏體可以包含微量的Fe，用于提高焊接性能。與間隙元素（顯著的如N）形成合金將提高強(qiáng)度。

  奧氏體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性依靠大量的合金元素。合金含量在下限的鋼號(hào)在塑性變形和或低溫冷卻時(shí)可以轉(zhuǎn)變成馬氏體。他們被稱為“亞穩(wěn)奧氏體”。典型鋼號(hào) 為 1.4310 和 1.4318。

  微量鐵素體和高Cr、高M(jìn)o 可促進(jìn)易碎a相的沉淀。這和其它金屬間相沉淀的臨界溫度范圍是600℃到900℃。

  無(wú)任何鐵素體的穩(wěn)定奧氏體被稱為“全奧氏體”，在熱加工和焊接時(shí)可要求特別關(guān)照。典型鋼號(hào)為1.4466和1.4539。

  此類含有高的Cr、Mo 和 N 的鋼在腐蝕環(huán)境中有極好的耐蝕能力，被稱為 “超級(jí)奧氏體”。典型鋼號(hào)為1.4547和1.4652。

  在 CRISO 15608 中金屬材料分類系統(tǒng)把Cr含量超過(guò)19%的不銹鋼定義為單獨(dú)的奧氏體鋼類：8.2。此分組包含所有的超級(jí)奧氏體和全奧氏體鋼號(hào)。

  在ASTM標(biāo)準(zhǔn)中，Mn含量≤2%的奧氏體鋼劃分在300系。

  B.3.5奧氏體-鐵素體（雙相）

  這類鋼具有好的兩相平衡結(jié)構(gòu)，鐵素體含量在30%至50%之間。力學(xué)性能比需要高冷變形力的奧氏體鋼高。這些鋼有好的抵抗壓力破碎腐蝕的能力。

  o相和其他可減少韌性和抗腐蝕能力的相主要來(lái)自鐵素體，在600℃到900℃的范圍內(nèi)可快速形成。在這些溫度之上和隨后的快冷中，熱成形可以順利的進(jìn)行。焊接件在這個(gè)范圍內(nèi)快速冷卻。

   在 CRISO 15608中金屬材料分類系統(tǒng)把含量超過(guò)24%的不銹鋼定義為單獨(dú)的奧氏體-鐵素體鋼類：8.2。這一分組中包含高鉻、鉬和氮的“超級(jí)雙相”鋼號(hào)。典型鋼號(hào)為1.4410、1.4507或1.4501。

   在ASTM標(biāo)準(zhǔn)中，奧氏體-鐵素體鋼劃分在300系。

   B.4 根據(jù)重要合金元素

   B.4.1鉻和鎳

       鉻和鎳在不銹鋼中是主要的合金元素，在EN標(biāo)準(zhǔn)中提供了基本的分類原則。對(duì)鐵素體鋼來(lái)說(shuō)“鉻鋼”是傳統(tǒng)叫法，反之，“鉻鎳鋼”可被用在奧氏體鋼上。

   B.4.2 鉬

       鉬能提高抗腐蝕能力，特別是抵抗氯化物降低點(diǎn)蝕。在氧化酸，像硝酸和在高溫下的氧化氣氛中它是有害的。

       Mo含量大于2%的奧氏體鋼可以叫做“鉻鎳鉬鋼”。由于在亞硫酸鹽漿化過(guò)程中的抵抗力，他們以前被稱為“耐酸鋼”。

   B.4.3 錳

      添加猛元素是代替奧氏體形成元素Ni，也可提高N的溶解。在CRISO 15608 中金屬材料分類系統(tǒng)把Mn含量從2%到9%的不銹鋼定義為單獨(dú)的奧氏體鋼類：8.3。

      在ASTM標(biāo)準(zhǔn)中，Mn含量大于2%的奧氏體鋼劃分在200系。

   B.4.4 低碳

    碳化鉻在熱處理后的緩冷過(guò)程中或焊接時(shí)沉淀于晶界上，接觸腐蝕環(huán)境時(shí)引起晶間腐蝕。臨界溫度范圍是600℃到800℃。現(xiàn)代避免晶間腐蝕的方式是使 鋼中的碳≤0.030%。，所以稱為L(zhǎng)C-鋼（低碳），這樣可使碳保留在固溶體中，不會(huì)和來(lái)自碳化鉻沉淀物中的鉻結(jié)合。傳統(tǒng)的方式在B.4.6中有描述。

   B.4.5 氮

   氮，做為強(qiáng)化奧氏體的穩(wěn)定元素，加入鋼中可代替奧氏體形成元素說(shuō)，也可提高強(qiáng)度和抵抗點(diǎn)腐蝕的能力。

   B.4.6 穩(wěn)定化

  加入了 Ti、Nb 和/或 Zr 可阻止隨后的熱處理和/或焊接過(guò)程時(shí)碳化鉻的沉淀。 直到19世紀(jì)60年代穩(wěn)定化一直是首選的方式，隨著科技的進(jìn)步使制造廉價(jià)和可靠的低碳鋼成為可能。直至約600℃穩(wěn)定化鋼都顯示出好的強(qiáng)度特性。

   B.4.7 硫

  硫可促進(jìn)鋼在切削加工時(shí)削成碎片，也可相當(dāng)?shù)靥岣咔邢餍浴�S含量為0.15%到0.35%易切削鋼號(hào)可用于鐵素體、馬氏體和奧氏體鋼。然而額外的硫?qū)�沖擊強(qiáng)度和抗腐蝕能力是有害的。不銹鋼管www.hicnt.com