304不锈钢是不锈钢中常见的一种材质,密度为7.93 g/cm3,业内也叫做18/8不锈钢。耐高温800℃,具有加工性能好,韧性高的特点,广泛使用于工业和家具装饰行业和食品医疗行业。
市场上常见的标示方法中有0Cr18Ni9,SUS304,其中0Cr18Ni9一般表示标准标准生产,304一般表示ASTM标准生产,SUS 304表示日标标准生产。
304 是一种通用性的不锈钢,它广泛地用于制作要求良好综合性能(耐腐蚀和成型性)的设备和机件。为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性,钢必须含有18%以上的铬,8%以上的镍含量。304不锈钢是按照美国ASTM标准生产出来的不锈钢的一个牌号。
物理性能
抗拉强度 σb (MPa)≥515-1035
条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥205
伸长率 δ5 (%)≥40
断面收缩率 ψ (%)≥?
硬度:≤201HBW;≤92HRB;≤210HV
密度(20℃,g/cm3):7.93
熔点(℃):1398~1454
比热容(0~100℃,KJ·kg-1K-1):0.50
热导率(W·m-1·K-1):(100℃)16.3,(500℃)21.5
线胀系数(10-6·K-1):(0~100℃)17.2,(0~500℃)18.4
电阻率(20℃,10-6Ω·m2/m):0.73
纵向弹性模量(20℃,KN/mm2):193
产品标准
对于304不锈钢来说,其成份中的Ni元素非常重要,直接决定着304不锈钢的抗腐蚀能力及其的**。
304中较为重要的元素是Ni、Cr,但是又不**于这两个元素。具体的要求由产品标准规定。行业常见判定情况认为只要Ni含量大于8%,Cr含量大于18%,就可以认为是304不锈钢。这也是为什么业内会把这类不锈钢叫做18/8不锈钢的原因。其实,相关的产品标准对304有着非常清楚的规定,而这些产品标准针对不同形状的不锈钢又有一些差异。下面是一些常见的产品标准与测试。
要想确定一个材料是不是304不锈钢,必须满足产品标准中每一个元素的要求,只要有一个不符合,就不能叫做304不锈钢。
以上四个标准只是常见的几个标准,其实ASTM和JIS中有提到304的不止这几个标准。每个标准其实对304的要求不尽相同,所以要想确定一个材料是不是304,准确的表达方式应该说是否符合某个产品标准中的304要求。材质证明书一般要出具以下类型报告:
应用范围
系统描述:304不锈钢是应用较为广泛的一种铬-镍不锈钢 [1] ,作为一种用途广泛的钢,具有良好的耐蚀性、耐热性,低温强度和机械特性;冲压、弯曲等热加工性好,无热处理硬化现象(使用温度-196℃~800℃)。在大气中耐腐蚀, 如果是工业性气氛或重污染地区,则需要及时清洁以避免腐蚀。适合用于食品的加工、储存和运输。 具有良好的加工性能和可焊性。 板式换热器、波纹管、家庭用品(1、2类餐具、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸),汽车配件(风挡雨刷、消声器、模制品),医疗器具,建材,化学,食品工业,农业,船舶部件等。304不锈钢为的食品级不锈钢。
大多数的使用要求是长期保持建筑物的原有外貌。在确定要选用的不锈钢类型时,主要考虑的是所要求的审美标准、所在地大气的腐蚀性以及要采用的清理制度。 然而,其它应用越来越多的只是寻求结构的完整性或不透水性。例如,工业建筑的屋顶和侧墙。在这些应用中,物主的建造成本可能比审美较为重要,表面不很干净也可以。 在干燥的室内环境中使用304不锈钢效果相当好。但是,在乡村和城市要想在户外保持其外观,就需经常进行清洗。在污染严重的工业区和沿海地区,表面会非常脏,甚至产生锈蚀。
但要获得户外环境中的审美效果,就需采用含镍不锈钢。所以,304不锈钢广泛用于幕墙、侧墙、屋顶及其它建筑用途,但在侵蚀性严重的工业或海洋大气中,较好采用316不锈钢。 不锈钢拉门,人们已充分认识到了在结构应用中使用不锈钢的优越性。有几种设计准则中包括了304和316不锈钢。因为"双相"不锈钢2205已把良好的耐大气腐蚀性能和高抗拉强度及弹限强度融为一体,所以,欧洲准则中也包括了这种钢。 产品形状 实际上,不锈钢是以全标准的金属形状和尺寸生产制造的,而且还有许多特殊形状。较常用的产品是用薄板和带钢制成的,也用中厚板生产特殊产品,例如,生产热轧结构型钢和挤压结构型钢。而且还有圆型、椭圆型、方型、矩型和六角型焊管或无缝钢管及其它形式的产品,包括型材、棒材、线材和铸件。
316不锈钢是一种奥氏体不锈钢,因添加Mo元素,使其耐蚀性、和高温强度有较大的提高,耐高温可达到1200-1300度,可在苛酷的条件下使用。
主要用途有纸浆和造纸用设备热交换器、染色设备、胶片冲洗设备、管道、沿海区域建筑物外部用材料。2013年还应用于电磁阀领域,主要用于壳体、卡箍、球体,阀体、阀座、螺母、阀杆等。
种类
不锈钢一般是不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢是指耐大气、蒸汽和水等弱介质腐蚀的钢,而耐酸钢则是指耐酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。 不锈钢自20世纪初问世,到2013年已有100多年的历史。不锈钢的发明是世界冶金史上的重大成就,不锈钢的发展为现代工业的发展和科技进步奠定了重要的物质技术基础。不锈钢钢种很多,性能各异,它在发展过程中逐步形成了几大类。按组织结构分,分为马氏不锈钢(包括沉淀硬化不锈钢)、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和奥氏体加铁素体双相不锈钢等四大类;按钢中的主要化学成分或钢中的一些特征元素来分类,分为铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢以及低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不锈钢等;按钢的性能特点和用途分类,分为耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、高强不锈钢等;按钢的功能特点分类,分为低温不锈钢、无磁不锈钢、易切削不锈钢、**塑性不锈钢等。2013年常用的分类方法是按钢的组织结构特点和钢的化学成分特点以及两者相结合的方法分类。一般分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢和沉淀硬化型不锈钢等,或分为铬不锈钢和镍不锈钢两大类。
不锈钢一般用于防腐蚀性的环境,以及医疗器械和生活用品。
201不锈钢
201不锈钢材,具有一定的耐酸、耐碱性能,密度高、抛光无气泡、无针孔等特点,是生产各种表壳、表带底盖优质材料等。主要用于做装饰管、工业管、一些浅拉伸的制品。
化学成分
(C) 碳:≤0.15
(Si) 硅:≤1.00
(Mn) 锰:5.5~7.50
(Cr) 铬:16.0~18.0
(N) 氮:≤0.25
(P) 磷:≤0.060
(S) 硫:≤0.030
(Ni) 镍: 3.5-5.5
见ASTM A666
发展
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。?{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。
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。
在中国市场上售出的大部份200系列不锈钢?{乎没有按照标准控制硫、碳含量,以锰(和氮)取代部分或全部镍来生产较低镍含量的奥氏体不锈钢。
这种系列材料的缺点是:18%以下的铬含量与低的镍含量达不到平衡而形成了铁素体,为此,200系列不锈钢中的铬含量降到13.5%~15%,某些情况下降到了13%~14%,其耐腐蚀性是不能与304和其他类似的钢相比的。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。200系列钢在这些条件下的毁坏速度大约是304不锈钢的10-100?{。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Cr-Mn钢,它们就会成为一种危险的废钢混合原料,导致铸件含有意想不到的高锰含量。
种类
中国主要有以下?{种200系钢种:J1,J3,J4,201,202。后来又出现了对镍含量控制较低的200等钢种,至于201C,就是在这后期中国个别钢厂研发的201的引申钢种,201的国家标准牌号是:旧牌号1Cr17Mn6Ni5N,新牌号: 12Cr17Mn6Ni5N 201C在201的基础上继续减少镍的含量,增加锰的含量。
物理性能
抗拉强度:520MPa
屈服强度:275MPa
伸长率 :55 to 60%
弹性模量:29,000,000 psi 折合为:203000MPa
硬度要求(布氏硬度)HRB<183N/mm2(MPa)。
密度 :.280lbs/cubic inch(密度7.93g/cm3)
4Cr13,是高硬度及高耐磨性的一种不锈钢材料。
4Cr13介绍
40Cr13(旧:4Cr13)
标准:GB/T 1220-1992
数字代号:1.4031
对应德国牌号:X39Cr13
特性
4Cr13 特性 淬火后比3Cr13硬度高一些、耐蚀性良好。
用途
作刃具、喷咀、阀座等。 1Cr17Ni2 特性 有较强的耐硝酸及**酸的腐蚀。 用途 用作较高硬度及高耐磨性的热油泵、阀片、阀门轴承、医疗器械、弹簧等零件。
物理性能
化学成份
碳 C
硅 Si
锰 Mn
硫 S
磷 P
铬 Cr
镍 Ni
0.36~0.45
≤0.60
≤0.80
≤0.030
≤0.035
12.00~14.00
允许含有≤0.60
力学性能
硬度 :退火,,≤201HB,压痕直径3.9~4.3mm;淬火,≥50HV
●热处理规范及金相组织:
热处理规范:1)退火,800~900℃缓冷或约750℃快冷;2)淬火,1050~1100℃油冷
;3)回火,200~300℃快冷。
金相组织:组织特征为马氏体型。
热处理工艺
交货状态
钢材以退火状态交货。锻造:油淬冷作模具钢有一些裂纹敏感性,锻造加热时不宜迅速加热,较好在650-750度进行一次预热,锻造加热温度为1130-1150度,终锻温度应大于800-850度,钢锭锻造时取上限温度。坯料锻造时取下限温度。
退火
一般退火采用780-800度,保温4-6小时,以≤50度/小时,冷却到550度出炉空冷,等温退火采用700-800度保温2-4小时,然后再670-720度保温,保持2-4小时,以≤50度/小时冷速冷却到500度出炉空冷,退火硬度为241-197HB
热处理:
该钢抗氧化性好,可在600~650℃长期使用。
表4-17-8 4Cr13钢的热处理
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