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200系列Cr—Mn不銹鋼

欄目:不銹鋼分類 發(fā)布時(shí)間:2018-12-23

鎳價(jià)的波動(dòng)促使許多的生產(chǎn)商尋求另一種與AISI304性能相同的奧氏體不銹鋼替代產(chǎn)品。在20世紀(jì)30年代初,生產(chǎn)出了最初的鉻錳(Cr—Mn)奧氏體不銹鋼,鋼中錳元素取代了部分鎳。此后,對(duì)具體的成分比例進(jìn)行了更多的研究,使用了氮(N)和銅(Cu),控制強(qiáng)烈影響材料性能的元素碳(C)和硫(S)。
200系列不銹鋼的應(yīng)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不銹鋼,而且沒有危險(xiǎn)。與此相反,在其他地方,在市場(chǎng)上售處的200系列不銹鋼幾乎沒有控制硫、碳含量、存在著損害終端用戶和不銹鋼形象的風(fēng)險(xiǎn)。 
表1表示一些200系列不銹鋼的化學(xué)成分

型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)CrNiMnNCS其他
201S2010016.0-18.03.5-5.55.5-7.50.25最大0.15最大0.030最大
201LNS2015316.0-17.54.0-5.06.4-7.51.0-0.250.03最大0.015最大Cu1.0最大
202S2020017.0-19.04.0-6.07.5-10.00.25最大0.15最大0.030最大
204LS2040015.0-17.01.5-3.07.0-9.00.15-0.30.03最大0.030最大

S2043015.5-17.51.5-3.56.5-9.00.05-0.250.15最大0.030最大Cu2.0-4.0
205S2050015.5-17.51.5-3.514.0-15.50.32-0.400.12-0.250.030最大
214S2140017.0-18.51.0最大14.0-16.00.35最小0.12最大0.030最大
216S2160017.5-22.05.0-7.07.5-9.00.25-0.50.08最大0.030最大Mo2.0-3.0

S2400017.0-19.02.25-3.7511.5-14.50.2-0.40.08最大0.030最大

S3200119.5-21.51.0-3.04.0-6.00.05-0.170.03最大0.030最大Cu1.0最大

EN1.437116.0-17.03.5-5.56.0-8.00.15-0.200.03最大0.015最大

EN1.437216.0-18.03.5-5.55.5-7.50.05-0.250.15最大0.015最大

EN1.437317.0-19.04.0-6.07.5-10.50.05-0.250.15最大0.030最大
J1*印度廠家標(biāo)準(zhǔn)15.0-17.04.0-5.07.0-8.0≦0.08≦0.03Cu0.8-1.2
J4*15.0-16.00.8-1.28.5-10.0≤0.200.10.03Cu1.5-2.0
注:*為便于讀者了解,J1,J4成份為譯者加入。
耐腐蝕性和可加工性
    圖1給出一些不銹鋼的電流密度值。鉻含量強(qiáng)烈影響耐孔蝕性能,硫也是如此一種。
    圖2還著重指出Cr-Mn不銹鋼與304不銹鋼相比性能明顯不同。
    圖3表示通過觀察取出鈍化的pH值得到的相同的結(jié)果。
    圖4為通過在含鹽霧氣下暴露試驗(yàn)的結(jié)果表明,顯然304不銹鋼和Cr-Mn型不銹鋼性能明顯不同。
圖5為冷成型鋼:試驗(yàn)證明有一定的形成馬氏體的趨勢(shì),特別當(dāng)為降低機(jī)械抗力而減少氮和碳含量時(shí)。最重要的是,鎳含量在1%—4%之間的200系列不銹鋼在后續(xù)的深沖操作中對(duì)冷裂紋相當(dāng)敏感(延遲斷裂)。
結(jié)論
錳(和氮)取代部分或全部鎳有可能生產(chǎn)更低鎳含量達(dá)不到平衡而形成了鐵素體,為此,200系列不銹鋼中的鉻鐵含量降到15%-16%,某些情況下降到了13%-14%,其耐腐蝕性是不能與304和其他類似的鋼比的。 此外,在沉積區(qū)和縫隙的腐蝕部位常見的酸性條件下,錳和有些情況下銅降低了再鈍化的作用。Cr-Mn鋼在這些條件下的毀壞速度大約是304不銹鋼的10-100倍。還有,在生產(chǎn)中常常不能控制這些鋼中殘余的硫含量和碳含量,材料無法溯源跟蹤,甚至在材料回收利用也如此。如果不說明是Cr-Mn鋼,它們就會(huì)成為一種危險(xiǎn)的廢鋼混和原料,導(dǎo)致鑄件含有意想不到的高錳含量。 然而這些鋼與300系列不銹鋼絕對(duì)不能“互換”或“錯(cuò)用”,就耐蝕性而言有著完全不同的性能等級(jí)。考慮到這點(diǎn),在400系列鐵素體不銹鋼中可找到一些合適的替代品中。這些品種即可以是薄板、帶鋼、鋼管、棒材等這樣的原料,也可以制成產(chǎn)品,如螺釘、螺帽、螺栓、法蘭、閥門等,在沒有從本質(zhì)上確認(rèn),甚至在某些情況下以錯(cuò)誤的確認(rèn)就已售出。 對(duì)這些問題,意大利不銹鋼協(xié)會(huì)(Centro In—ox)與無損探傷(NDT)專業(yè)化公司合作,正式提出一種試劑,它對(duì)于存在的錳敏感,以便能快速鑒別一種奧氏體不銹鋼屬于200系列還是300系列。