不锈钢知识

目 录

1.不锈钢的定义
2.不锈钢的发展历史
3.不锈钢的种类
4.不锈钢钢种的发展
5.不锈钢的特性
6.各种不锈钢的特性和用途
7.不锈钢的物理性能
8.不锈钢小常识
9.不锈钢的应用
10.不锈钢专业名词说明
11.不锈钢的标识方法
12.不锈钢、特殊合金牌号与美国、日本、欧洲对照表
13.世界各国不锈钢标准钢号对照表
14.不锈耐酸钢--钢号对照
15.不锈钢团体标准
16.不锈钢制造设备简介
17.不锈钢加工及施工
18.不锈钢的切割与弯曲
19.不锈钢表面洗涤要领
20.不锈钢保管及运输

1.不锈钢的定义

在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好，不必经过镀色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种，通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢，18-铬镍钢等高合金钢。从金相学角度分析，因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜，这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有12%以上的铬。

2.不锈钢的发展历史

中华名族是世界上最早冶铁炼钢的国家，我们的祖先远在三千年前就掌握了一些冶铁、炼钢、铸锻和热处理的技艺，比欧洲各国要早1700多年，对世界文明与人类进步作出过重要的贡献。钢铁对于现代化的工农业生产、交通运输、国防乃至人民生活来说，已成为最基本、最重要的材料。当前，尽管各种新型的无机材料和有机合成材料已得到很大发展。但从生产成本、广泛的适用性能等方面来看，它们还远远不能取代钢铁。因此钢铁的生产能力仍不失为衡量一个国家国力的重要标志之一。钢铁材料之所以得到如此广泛的应用是因为铁矿矿藏集中，贮藏量大，开采、冶炼比较经济，钢铁半成品冷、热变形能力强。制成品具有优良的力学性能（强度，塑性及抗冲击能力）和加工性能（切削，焊接、冷变形等）。但是与硅酸材料、高分子合成材料及某些有色金属相比，它的最大的缺点是：在大气或酸、碱、盐等各种介质条件下，易于因腐蚀而失重损耗，乃至完全破坏。

3.不锈钢的种类

不锈钢可以按用途、化学成分及金相组织来大体分类。

以奥氏体系类的钢由18%铬-8%镍为基本组成，各元素的加入量变化的不同，而开发各种用途的钢种。
以化学成分分类：

①． CR系列：铁素体系列、马氏体系列
②． CR-NI系列：奥氏体系列，异常系列，析出硬化系列。

以金相组织的分类：
①． 奥氏体不锈钢
②． 铁素体不锈钢
③． 马氏体不锈钢
④． 双相不锈钢
⑤． 沉淀硬化不锈钢

4.不锈钢钢种的发展

1910～1914 年诞生的组织分别为马氏体、铁素体和奥氏体的不锈钢，从化学成分来看，主要属Fe-Cr和 Fe-Cr-Ni两大体系。从第一次世界大战结束到第二次世界大战结束的近三十年中（即1919年至1945 年）。随着各种工业的发展，不锈钢为适应工作条件而发生了分化，即在原来两大体系三种组织状态的基础上，通过增减碳含量和添加多种其它的合金元素而衍生出了许多新型的不锈钢。从二次大站结束直至目前为止的三十多年中，主要为适应抗海水或盐类腐烛，吸收Y 射线及中子、获得超高强度、节约镍等需要而发展了抗点蚀不锈钢、原子能工业用不锈钢、沉淀硬化不锈钢和锰氮代镍不锈钢。近年来．为了解决奥氏体不锈钢的晶间腐烛和应力腐蚀问题，又分别发展了超低碳不锈钢和超纯铁素体不锈钢。目前，已投入市场的不锈钢的品种已达到230 种以上，经常使用的也有近50 种，其中约有80%是奥氏体不锈钢（18 铬--8镍）的衍生物，而其余20%则是由13 铬钢演变而成的。关于不锈钢钢种的最主要的研究和发展是集中在两个方面：

◆ 第一个方面是改善钢的耐腐蚀性，其中对18-8 钢晶间腐烛问题的研究，不仅发展了钢种，提出了解决这个间题的工艺方法。还促进了有关不锈钢的钝化和腐蚀机理的研究。

◆ 第二个方面是发展高强度不锈钢（即沉淀硬化不锈钢），这种钢是二次大战后随着航空、航天和火箭技术的进展而发展起来的。其中半奥氏体沉淀硬化不锈钢具有优异的工艺性能（17-7PH 类），固溶处理后极易加工成形，且随后的强化热处理（时效处理）温度不高变形很小，在美国这种钢多用于航空结构，并已大量生产，各国也都有类似钢种投入使用.

5.不锈钢的特性

1．一般特性
◆ 表面美观以及使用可能性多样化
◆ 耐腐蚀性能好，比普通钢长久耐用
◆ 耐腐蚀性好
◆ 强度高，因而薄板使用的可能性大
◆ 耐高温氧化及强度高，因此能够抗火灾
◆ 常温加工，即容易塑性加工
◆ 因为不必表面处理，所以简便、维护简单
◆ 清洁，光洁度高
◆ 焊接性能好

2．不锈钢的品质特性

不锈钢的品质特性要求

※ 各产品由于用途的不同，其加工工艺和原料的品质要求也不同。

品质要求特性微细项目

(1)材质：

①DDQ（deep drawing quality）材：是指用于深拉（冲）用途的材料，也就是大家所说的的软料，这种材料的主要特点是延伸率较高（≧53%），硬度较低（≦170%），内部晶粒等级在7.0~8.0之间，深冲性能极佳。目前许多生产保温瓶、锅类的企业，其产品的加工比（BLANKING SIZE/制品直径）一般都比较高，它们的加工比分别达3.0、1.96、2.13、1.98。SUS304 DDQ用材主要就是用于这些要求较高加工比的产品，当然加工比超过2.0的产品一般都需经过几道次的拉伸才能完成。如果原料延伸方面达不到的话，在加工深拉制品时产品极易产生裂纹、拉穿的现象，影响成品合格率，当然也就加大了厂家的成本；

②一般材主要用于除了DDQ用途外的材料，这种材料的特点是延伸率相对较低（≧４５%），而硬度相对较高（≦１８０），内部晶粒度等级在8.0~9.0间，与DDQ用材比较，它的深冲性能相对稍差，它主要用于不需伸拉就能得到的制品，象一类餐具的勺、匙、叉、电器用具、钢管用途等。但它与DDQ材相比有一个优点，就是BQ性相对较好，这主要是由于它的硬度稍高的缘故。

(2)表面品质：

不锈钢薄板是一种价格非常高的材料，客户对它的表面质量要求也非常高。但不锈薄板在生产过程中不可避免会出现各种缺陷，如划伤、麻点、折痕、污染等，从而其表面质量，象划伤、折痕等这些缺陷不管是高级材还是低级都不允许出现，而麻点这种缺陷在勺、匙、叉、制作时也是决不允许的，因为抛光时很难抛掉它。我们根据表面各种缺陷出现的程度和频率，来确定其表质量等级，从而来确定产品等级。

(3)厚度公差：
一般来说不锈钢制品的不同，其要求原料厚度公差也各不相同，象二类餐具和保温杯等，厚度公差一般要求较高，为-3~5%，而一类餐具厚度公差一般要求-5%，钢管类要求-10%，宾馆用冷柜用材厚度公差要求为-8%，经销商对厚度公差的要求一般在-4%~6%间。同时产品内外销的不同也会导致客户对原料厚度公差要求的不同。一般出口产品客户的厚度公差要求较高，而内销企业对厚度公差要求相对较低（大多出于成本方面考虑），部分客户甚至要求-15%。

(4)焊接性：
产品用途的不同对焊接性能的要求也是各不相同。一类餐具对焊接性能一般不做要求，甚至包括部分锅类企业。但是绝大多数产品都需要原料焊接性能好，象二类餐具、保温杯、钢管、热水器、饮水机等。

(5)耐腐蚀性：
绝大多数不锈钢制品要求耐腐蚀性能好，象一、二类餐具、厨具、热水器、饮水机等，有些国外商人
对产品还做耐腐蚀性能试验：用NACL水溶液加温到沸腾，一段时间后倒掉溶液，洗净烘干，称重量损
失，来确定受腐蚀程度（注意：产品抛光时，因砂布或砂纸中含有Fe的成分，会导致测试时表面出现锈
斑）

(6)抛光性能（BQ性）：

目前不锈钢制品在生产时一般都经过抛光这一工序，只有少数制品如热水器、饮水机内胆等不需要抛光。因此这就要求原料的抛光性能很好。影响抛光性能的因素主要有以下几点：

①原料表面缺陷。如划伤、麻点、过酸洗等。
②原料材质问题。硬度太低，抛光时就不易抛亮（BQ性不好），而且硬度太低，在深拉伸时表面易
出现桔皮现象，从而影响BQ性。硬度高的BQ性相对就好。
③经过深拉伸的制品，变形量极大的区域表面也会出小的黑点和RIDGING，从而影响BQ性。

6.各种不锈钢的特性和用途

7.不锈钢的物理性能

不锈钢的物理性能主要用以下几方面来表示：

①．热膨胀系数
因温度变化而引起物质量度元素的变化。膨胀系数是膨胀－温度曲线的斜率，瞬时膨胀系数是特定温度下的斜率，两个指定的温度之间的平均斜率是平均热膨胀系数。膨胀系数可以用体积或者是长度表示，通常是用长度表示。

②．密度
物质的密度是该物质单位体积的质量，单位是kg/m3或1b/in3。

③．弹性模量
当施加力于单位长度棱住的两端能引起物体在长度上的单位变化时，单位面积上所需的力称为弹性模量。单位为1b/in3或N/m3。

④．电阻率
在单位长度立方体材料的两对面之间测量的电阻，单位用Ω·m，μΩ·cm或（已废的）Ω/(circularmil.ft)来表示。

⑤．磁导率
无量纲系数，表示物质易被磁化的程度，是磁感应强度与磁场强度之比。

⑥．熔化温度范围
确定合金开始凝固和凝固完了的温度。

⑦．比热
单位质量的物质温度改变1度所需要的热量。在英制和CGs制中二者比热的数值相同，因为热量的单位（Biu 或cal)取决于单位质量的水升高1度听需的热量。国际单位制中比热的数值与英制或CGS制是不同的，因为能量的单位（J）是按不同的定义定的。比热的单位是Btu(1b·0F)及J/（kg ·k）。

⑧．热导率
物质导热的速率的量度。在单位截面积物质上建立单位长度上的1度的温度梯度时，那么热导率定义为单位时间传导的热量，热导率的单位为 Btu/(h·ft·0F)或w/(m ·K)。

⑨．热扩散率
是确定物质内部温度前迁速率的一种性能，是热导率对比热和密度乘积的比值，热扩散率单位以Btu/(h·ft·0F)或w/(m·k)表示。

8.不锈钢小常识

316和316L不锈钢

316 和317 不锈钢（317 不锈钢的性能见后）是含钼不锈钢种。317 不锈钢中的钼含量略高明于316不锈钢.由于钢中钼，该钢种总的性能优于310和304不锈钢，高温条件下，当硫酸的浓度低于15％和高于85％时，316 不锈钢具有广泛的用途。316 不锈钢还具有良好的而氯化物侵蚀的性能，所以通常用于海洋环境。

316L不锈钢的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能进行退火和需要最大耐腐蚀性的用途中。

耐腐蚀性

耐腐蚀性能优于304不锈钢，在浆和造纸的生产过程中具有良好的耐腐蚀的性能。而且316不锈钢还耐海洋和侵蚀性工业大气的侵蚀。

耐热性

在1600度以下的间断使用和在1700度以下的连续使用中，316不锈钢具有好的耐氧化性能。在800-1575度的范围内，最好不要连续作用316 不锈钢，但在该温度范围以外连续使用316 不锈钢时，该不锈钢具有良好的耐热性。316L不锈钢的耐碳化物析出的性能比316不锈钢更好，可用上述温度范围。

热处理

在1850-2050 度的温度范围内进行退火，然后迅速退火，然后迅速冷却。316 不锈钢不能过热处理进行硬化。

焊接
316 不锈钢具有良好的焊接性能。可采用所有标准的焊接方法进行焊接。焊接时可根据用途，分别采用316Cb、316L或309Cb不锈钢填料棒或焊条进行焊接。为获得最佳的耐腐蚀性能，316不锈钢钢的焊接断面需要进行焊后退火处理。如果使用316L不锈钢，不需要进行焊后退火处理。

典型用途

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。

9.不锈钢的应用

不锈钢不但具有良好的耐腐蚀性能，而且具有良好的外观等多种特性，不锈钢的应用范围越来越广泛。下表是关于不锈钢的应用方面的简单事例图：

10.不锈钢专业名词说明

不锈钢

通俗地说，不锈钢就是不容易生锈的钢，实际上一部分不锈钢，既有不锈性，又有耐酸性（耐蚀性）。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜（钝化膜）的形成。这种不锈性和耐蚀性是相对的。试验表明，钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中，其耐蚀性随钢中铬含水量的增加而提高，当铬含量达到一定的百分比时，钢的耐蚀性发生突变，即从易生锈到不易生锈，从不耐蚀到耐腐蚀。不锈钢的分类方法很多。按室温下的组织结构分类，有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢；按主要化学成分分类，基本上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统；按用途分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢等等，按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等；按功能特点分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢等等。由于不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点，所以在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的应用。

奥氏体不锈钢

在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti 等元素发展起来的高Cr-Ni 系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化。如加入S，Ca，Se，Te 等元素，则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能，在各行各业中获得了广泛的应用。

铁素体不锈钢

在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在11%~30%，具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍，有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素，这类钢具导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点，多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点，因而限制了它的应用。炉外精炼技术（AOD 或VOD）的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低，因此使这类钢获得广泛应用。

奥氏体--铁素体双相不锈钢

是奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N 等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。

马氏体不锈钢

通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢，通俗地说，是一类可硬化的不锈钢。典型牌号为Cr13型，如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度较高，不同回火温度具有不同强韧性组合，主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械。根据化学成分的差异，马氏体不锈钢可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类。根据组织和强化机理的不同，还可分为马氏体不锈钢、马氏体和半奥氏体（或半马氏体）沉淀硬化不锈钢以及马氏体
时效不锈钢等。

11.不锈钢的标识方法

1．钢的编号和表示方法

①用国际化学元素符号和本国的符号来表示化学成份，用阿拉伯字母来表示成份含量如：中国、俄国 12CrNi3A
②用固定位数数字来表示钢类系列或数字；如：美国、日本、300系、400系、200系；
③用拉丁字母和顺序组成序号，只表示用途。

2．我国的编号规则

①采用元素符号
②用途、汉语拼音，平炉钢：P、 沸腾钢：F、 镇静钢：B、甲类钢：A、T8：特8、GCr15：滚珠

◆合结钢、弹簧钢，如：20CrMnTi 60SiMn、（用万分之几表示C含量）
◆不锈钢、合金工具钢（用千分之几表示C含量），如：1Cr18Ni9 千分之一（即 0.1%C）,不锈C≤0.08% 如0Cr18Ni9,超低碳C≤0.03% 如0Cr17Ni13Mo

3．国际不锈钢标识方法

美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。其中：

①奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示，例如，某些较普通的奥氏体不锈钢是以201、 304、316以及310为标记，
②铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。
③铁素体不锈钢是以430和446为标记，马氏体不锈钢 是以410、420以及440C为标记，双相（奥氏体－铁素体），
④不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于50%的高合金通常是采用专利名称或商标命名。

12.不锈钢、特殊合金牌号与美国、日本、欧洲对照表

13.世界各国不锈钢标准钢号对照表

14.不锈耐酸钢--钢号对照

15.不锈钢团体标准

GB 中华人民共和国国家标准（国家技术监督局）
KS 韩国工业标准协会规格Korean Standard
AISI 美国钢铁协会规格America Iron and Steel Institute
SAE 美国汽车技术者协会规格Society of Automative Engineers
ASTM 美国材料试验协会规格American Society for Testing and Material
AWS 美国焊接协会规格American Welding Society
ASME 美国机械技术者协会规格American Society of Mechanical Engineers
BS 英国标准规格British Standard
DIN 德国标准规格Deutsch Industria Normen
CAS 加拿大标准规格Canadian Standard Associatoin
API 美国石油协会规格American Petroleum Association
KR 韩国船舶协会规格Korean Resister of Shipping
NK 日本省事协会规格Hihon Kanji Koki
LR 英国船舶协会规格Llouds Register of Shipping
AB 美国舰艇协会规格American Bureau of Shipping
JIS 日本工业标准协会规格Japanese Standard

16.不锈钢制造设备简介

17.不锈钢加工及施工

切断以及冲压

由于不锈钢比一般材料强度高，所以冲压以及剪切时需要更高的压力，而刀与刀间隙准确时才能不发生切变不良和加工硬化，最好采用等离子或激光切断，当不得不采用气割或电弧切断时，对热影响区进行研磨以及必要进行热处理。

折弯加工
簿板可以折弯到180，但为了减少弯面的裂纹同半径大小最好2 倍板厚的，厚板沿压延方向时给2倍板厚半径，与压延垂直方向弯曲时给4 倍板厚的半径是有必要的，特别是在焊接时，为了防止加工开裂应对焊接区进行表面研磨。

Drawing 深加工
Drawing 深加工时易产生磨擦热量所以使用耐压、耐热性高不锈钢种同时成型加工结束后应除掉表面附着的油。

焊接
焊接之前应彻底除掉有害于焊接的锈 、油、水份、油漆等，选定适合钢种的焊条。点焊时间距比碳钢点焊间距短，除掉焊渣时应使用不锈钢刷。
焊完以后，为了防止局部腐蚀或强度下降，应对表面进行研磨处理或清洗。

施工以及施工注意点
为了防止施工时产生划伤以及污染物附着，贴膜状态下进行不锈钢施工。但是随着时间的延长，粘贴液的残留按照贴膜使用期限，施工以后除掉贴膜时应进行表面洗涤，并使用专用不锈钢工具，与一般钢清洁公用工具时，为了不让铁屑粘着应进行清扫。

应注意不让具有很强腐蚀性的磁性以及石奢清洁用药物接触到不锈钢表面，若接触时应立即进行洗涤。施工建设结束后应用中性洗涤剂以及水洗涤表面附着的水泥、粉灰等到物。

18.不锈钢的切割与弯曲

不锈钢切割
不锈钢管道在安装过程中可以毫不费力地进行切割:

- 手动式切管刀
- 手锯和电锯
- 高速旋转切割砂轮

19.不锈钢表面洗涤要领

按环境的不同适当清洁周期：

为了保持不锈钢表面的华丽和洁净，有必要对长期使用的不锈 钢进行周期性的洗涤和管理。

按表面状态的洗涤方法：

 一般注意事项
洗涤时请注意不发生表面划伤避免使用漂白成分以及含研磨剂的洗涤液、钢丝球（刷辊球）、研磨工
具等，为了除掉洗涤液，洗涤结束时，用洁净水冲洗表面化。

表面状态                             洗涤方法

灰尘以及易除掉垢            肥皂、弱洗剂或用温水洗涤
标签及贴膜                        用温水、弱洗涤剂来擦洗，粘结剂成分使用酒精或有机溶液
脂肪、油、润滑油污染    用柔和的布或纸擦干以后用中性的洗涤剂或氨溶液或专用洗涤药品来洗涤
漂白剂以及种酸附着        立即用水冲洗，用氨或中性碳酸苏打水溶液里浸泡，后用中性洗涤剂或温水洗涤
有机碳化物附着                浸泡在热的中性洗涤剂或氨溶液然后用含弱研磨的洗涤剂洗涤
指纹                                   用酒精或有机溶剂（乙醚、苯），用柔软的布擦干以后再用水洗涤
彩虹纹                                过多使用洗涤剂或油引起，洗涤时用温水中性洗涤剂
焊接受热变色                   用10%硝酸或氢氟酸溶液洗涤以后再用氨水碳酸苏打淡溶液中和处理然后用水洗涤--
                                          专门洗涤药品使用
表面污染物引起的锈      使用硝酸（10%）或研磨洗涤剂洗涤--使用专用洗涤药品

20.不锈钢保管及运输

保管

保管时应注意水分、灰尘、油、润滑油等，以及表面发生锈 ，或者焊接不良耐蚀性下降。
贴膜和钢板基体之间浸入水分时，腐蚀速度反而比没贴膜时情况还要快。仓库保管时应放在干净、
干燥易通风处，保持原来的包装状态，贴膜的不锈钢应避免直射光线，贴膜应周期性做检查，要是贴膜变质（贴膜寿命6个月）应立即替换，加垫纸时包装材料若浸湿，为防止表面腐蚀应立即除掉垫纸。

运输
运输时为了避免表面划伤得用橡胶或枕木，尽可能采用不锈钢保护专用材，为避免指纹产生的表面污染，操作时应带手套。