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发表于 2007-9-26 17:50:27
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来自: 中国江苏南京
铬含量有问题,不应该如此低, 而且应该含N.8 {' K4 _5 T- I! c& ]. K& M
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. J$ N$ q; q3 U5 D# \9 t铬锰镍系(200 系)奥氏体不锈钢现状、发展与前景
$ g0 t+ J# O6 L5 n5 ]- {杨长强
3 e+ N* u# B2 O/ z2 f( ?# s+ N钢铁研究总院
( B) I* ^7 Z, F& K" v9 K中国特殊钢企业协会不锈钢分会6 U4 Z( z2 N# U: I
锰是不锈钢生产的重要合金元素,在CrNi 系不锈钢生产中作为脱氧元素,
4 [& [! t) w# {6 X/ X9 K1 I/ O y一般加入1.5%Mn,在Cr-Mn-Ni-N、Cr-Mn-N 系不锈钢中作为重要的合金化元素,
1 E; q l% V( ^: p# q+ w一般加入6~20%。铬系不锈钢研发始于1912 年,Cr-Ni 奥氏体不锈钢研发始于
1 S" I+ ~" F7 H1913 年,Cr-Mn-Ni-N 不锈钢于1926 年在德国首先开始研制,美国后来由于同样% F: |0 j% f8 K2 Z. {6 A
的原因,即战争导致镍短缺,开始以锰、氮代镍的不锈钢研究,至40 年代便取
2 G- h3 X: ~3 t& w8 {8 j得了显著成果。1955 年美国钢铁协会(AISI)就将低Ni-CrMnN 不锈钢AIASI201、. K' a0 j2 a7 H
AISI202 纳入标准。1972 年日本将它们(SUS201、SUS202)纳入JIS 标准,苏
5 v9 D5 T9 p9 Q% N$ M: f z" L联1972 年将12Х17Г9АН4(相当AISI202)纳入标准。中国1975 年将8 j5 N9 s2 R) W: v, b
1Cr17Mn6Ni5N(相当201)和1Cr18Mn8Ni5N(相当202)纳入国标(GB)。研
6 @2 H9 b9 a% W( L1 v6 ]4 d& ^究发现CrMn 系不锈钢有很多不可多得的特性,如○,1固溶处理后高的强度,○,29 } V7 R7 \, \
冷加工高的硬化率,高的强化系数,○,3无磁性(冷加工状态下极低的导磁率),
* U0 e/ q R) P○,4优良的耐磨性,○,5较小的晶间腐蚀倾向。所以CrMn 系不断得到改良和创新,0 M1 Z# w) P; g8 v) L0 {5 M |
不断开发出一系列新钢种,这就形成CrMnN 不锈钢与AISI300(CrNi 系)并列
( ~/ {3 P8 W7 a- n6 a+ |6 h的AISI200(CrMn 系)不锈钢。2002 年美国ASTM 不锈钢标准中CrNi300 系有
( f3 \; |) c1 E% V6 ~- a77 个标准牌号,CrMn200 系有22 个牌号,如加上企业牌号将超过30 个。中国
& l8 f/ d' `3 G1 `4 }特殊钢企业协会2003 年12 月发布《Cr-Mn 系不锈钢厚板、薄板和钢带技术规范》' v( y( v# Z5 A
中纳入16 个牌号。CrMn 系不锈钢已不完全是节镍概念上的钢种,而是发展一
9 w6 l; b0 Y X f2 ^/ y系列具有CrMn 系不锈钢特有优异性能的材料。2004 年全世界CrMn 系不锈钢总
" p5 }1 I5 r' Q& ?" Q产量已达230 万吨,占世界不锈钢总产量的9%。
" N' _8 s1 I) `( ~$ H一、200 系不锈钢的现状$ b" V. A$ j+ V7 P+ o; k, Y" u
1、 钢种和化学成分7 F! k, A: B, U
200 系早期开发是以锰、氮代镍,代替18-8 型铬镍奥氏体不锈钢。18-8 型
1 @1 `$ h# S1 hCr-Ni 不锈钢301、302、304(包括321)占不锈钢总产量50%以上。这些钢种
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耐蚀性、机械性能、高低温性能、工艺性能、装饰性等综合性能极佳,广泛应用
! J# c m" c x$ X. }于民用到军用的各领域,民用的建筑装饰。家用电器,厨房设备和器皿,交通运
; b) K$ r$ P+ W2 y' ?0 G输,环境保护,市政建设;军工的航空,航天,核工业,舰船;工业领域的化工、
1 _+ g& _" t8 W化肥,石油,纺织,印刷,造纸,能源。表1 列出了AISI200 系列标准含锰奥氏
5 l8 z' j2 C* e c6 J体不锈钢。所以早期研究了201,202,204,205,206 也就是相对应Cr-Ni 系的% _' `9 z) m3 U) A
301,302,304,305,316。接着研制211,将低碳氮、加Mn、Cu 的钢种,用
: n2 a+ T) d2 R( F于冷加工。201L、201LN 等是201 的改进,解决晶间应力腐蚀问题。用作汽车、
4 x( s4 |2 P7 B! @% y* k) c* M7 g- L火车、地铁车厢相应构件。后来陆续发展了S21400(XM-31),S24000(XM-29,8 A: N4 k% P j7 a3 q
Nitronic33),S28200(Carpenter18-18plus),S21900(XM-11,Nitronic40),S209104 p. {! ^9 g; I6 n- Y, G( C X
(XM-19,Nitronic50)及YUS120 等高强度耐蚀不锈钢。XM-31、XM-11 用于1 {3 l4 e3 z; L8 o% d2 E- r$ f
航空,低温系统,无磁部件。XM-11、XM-19 等具有优于316 的耐蚀性,用于泵、
1 J, }4 @4 x5 i; h9 P阀、紧固件、海洋用材,热交换器,弹簧等,1990 年新的AISI203(XM-1,
/ f. T% `) V: q% f- NCr17Ni5.5Mo0.25Cu2S0.25)易切削钢,AMCO 公司发展S20161(Nitronic60,, m2 l1 f' e0 ^( {7 z m9 w
Cr17Ni8.5Mn8.5Si4N 耐磨自润滑不锈钢也列入标准。几乎都是沿着Mn-N 代Ni,
- K6 z4 {9 f' A/ W5 `代替相应的300 系不锈钢,也发展一些CrMnNi 高强度钢,无磁钢。 |
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