304與321與316不銹鋼管的區(qū)別和聯(lián)系

1、304與321與316不銹鋼管的區(qū)別和聯(lián)系 304不銹鋼管是按照美國(guó)ASTMS準(zhǔn)生產(chǎn)出來(lái)的不銹鋼的一個(gè)牌號(hào)。304不銹鋼管相當(dāng)于我國(guó)的0Cr19Ni9 （0Cr18Ni9）不銹鋼管。304含銘19% 含鍥9%304不銹鋼管作為不銹耐熱鋼使用最廣泛，食品用設(shè)備，一般化工設(shè)備，原子能工業(yè)用設(shè)備。304不銹鋼管是一種通用性的不銹鋼管，它廣泛地用于制作要求良好綜合性能（耐 腐蝕和成型性）的設(shè)備和機(jī)件。304不銹鋼管是得到最廣泛應(yīng)用的不銹鋼、耐熱鋼。用于食品生產(chǎn)設(shè)備、昔通化工設(shè) 備、核能等.304不銹鋼管化學(xué)成份 規(guī)格C Si Mn P S Cr Ni （鍥）MoSUS30400.08 1.00 2.0

2、0 0.05 0.03 18.00-20.00 8.2510.50 -在空氣中或化學(xué)腐蝕介質(zhì)中能夠抵抗腐蝕的一種高合金鋼，不銹鋼是具有美觀的表 面和耐腐蝕性能好，不必經(jīng)過(guò)鍍色等表面處理，而發(fā)揮不銹鋼所固有的表面性能，使用于多方面的鋼鐵的一種，通常稱為不銹鋼。代表性能的有13銘鋼，18-8銘鍥鋼等高合金鋼。從金相學(xué)角度分析，因?yàn)椴讳P鋼含有銘而使表面形成很薄的銘膜，這個(gè)膜隔離開(kāi)與 鋼內(nèi)侵入的氧氣起耐腐蝕的作用。為了保持不銹鋼所固有的耐腐蝕性，鋼必須含有12%以上的銘。321不銹鋼管用無(wú)縫鋼管（GB3087-1999是用于制造各種結(jié)構(gòu)低中壓鍋爐過(guò)熱蒸汽管、沸水管及機(jī)車鍋爐用過(guò)熱蒸汽管、大煙管、小煙管

3、和拱磚管用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋和冷拔（軋）無(wú)縫鋼管。321不銹鋼管：主要用來(lái)制造高壓及其以上壓力的蒸汽鍋爐管道等用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu) 鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹耐熱鋼無(wú)縫鋼管、這些鍋爐管經(jīng)黨處于高溫和高壓下工作、管子 在高溫?zé)煔夂退羝淖饔孟逻€會(huì)發(fā)生氧化和腐蝕，因此要求鋼管有高的持久強(qiáng)度、高 的抗氧化性能，并具有良好的組織穩(wěn)定性，液壓支柱管。321不銹鋼管采用鋼號(hào)有：優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號(hào)有20G 20MnG 25MnG 304不銹鋼管。合金結(jié)構(gòu)鋼鋼號(hào) 15MoG 20MoG 12CrMoG 15CrMoG 12Cr2MoG 12CrMoVG 12Cr3MoVSiTiB等；有銹耐熱鋼常用1Cr18Ni9、

4、1Cr18Ni11Nb高壓鍋爐管除保證化學(xué)成分 和機(jī)械性能外，要逐根做水壓試驗(yàn)，要作擴(kuò)口、壓扁試驗(yàn)。321不銹鋼管以熱處理狀態(tài)交貨。止匕外，對(duì)成品鋼管顯微組織、晶粒度、脫碳層也有 一定要求。地質(zhì)鉆探及石油鉆控用無(wú)縫鋼管；為探明地下巖層結(jié)構(gòu)、地下水、石油、天 然氣及礦產(chǎn)資源情況，利用鉆機(jī)打井。石油、天然氣開(kāi)采更離不開(kāi)打井，地質(zhì)鉆控用石油鉆探用無(wú)縫鋼管是鉆井的主要器 材，主要包括巖芯外管、巖芯內(nèi)管、套管、鉆桿等。由于鉆探用管要深入到幾千米地層 深度工作，1cr5mo合金管。工作條件極為復(fù)雜，鉆桿承受拉、壓、彎曲、扭轉(zhuǎn)和不均衡沖擊載荷等應(yīng)力作用， 還要受到泥漿、巖石磨損，因此，要求管材必須具有足夠的

5、強(qiáng)度、硬度、耐磨性和沖擊 韌性，鋼管用鋼用“ DN （地質(zhì)的漢語(yǔ)拼音字頭）加數(shù)字一代表鋼屈服點(diǎn)表示，常用的 鋼號(hào)有 DZ45的 45MnB 50Mn DZ50的 40Mn2 40Mn2Si; DZ55的 40Mn2Mo 40MnVB DZ60 的40MnMoB DZ65的27MnMoVB鋼管都以熱處理狀態(tài)交貨。石油裂化管：用于石油煉廠的爐管、熱交換器管和管道用無(wú)縫管。常用優(yōu)質(zhì)碳素鋼（10、20）、合金鋼（12CrMo 15CrM。、耐熱鋼（12Cr2Mo 15Cr5Mo、不銹鋼（1Cr18Ni9、 1Cr18Ni9Ti）制造。鋼管除得證化學(xué)成分和各種機(jī)械性能外，還要保證水壓、壓扁、擴(kuò) 口等試驗(yàn)

6、，及表面質(zhì)量和無(wú)損檢驗(yàn)。鋼管在熱處理狀態(tài)下交貨。不銹鋼管：用各種不銹鋼熱軋，冷軋的不銹鋼管，廣泛應(yīng)用于石油、化工設(shè)備管道 和各種用途的不銹鋼結(jié)構(gòu)零件，除應(yīng)保證化學(xué)成分和機(jī)械性能，凡用作承受流體壓力的 鋼管要保證水壓試驗(yàn)合格。各種專用鋼管要按規(guī)定保證條件。焊接鋼管：也叫焊管，是用鋼板或鋼帶經(jīng)過(guò)彎曲成型，然后經(jīng)焊接制成。按焊縫形 式分為直縫焊管和螺旋焊管。按用途又分為一般焊管、鍍鋅焊管、吹氧焊管、電線套管、公制焊管、托輾管、深 井泵管、321不銹鋼管、汽車用管、變壓器管、電焊薄壁管、電焊異型管和螺旋焊管。316和317不銹鋼（317不銹鋼的性能見(jiàn)后）是含鋁不銹鋼種。317不銹鋼中的鋁含量略高明于

7、316不銹鋼.由于鋼中鋁，該鋼種總的性能優(yōu)于 310 和304不銹鋼，高溫條件下，當(dāng)硫酸的濃度低于 15%和高于85%時(shí)，316不銹鋼具有廣 泛的用途。316不銹鋼還具有良好的而氯化物侵蝕的性能，所以通常用于海洋環(huán)境。耐腐蝕不銹鋼管廠耐腐蝕性能優(yōu)于304不銹鋼，在漿和造紙的生產(chǎn)過(guò)程中具有良好的耐腐蝕的性能。而且316不銹鋼還耐海洋和侵蝕性工業(yè)大氣的侵蝕。耐熱性 在1600度以下的間斷 使用和在1700度以下的連續(xù)使用中，316不銹鋼具有好的耐氧化性能。在800-1575度的范圍內(nèi)，最好不要連續(xù)作用316不銹鋼，但在該溫度范圍以外連續(xù) 使用316不銹鋼時(shí)，該不銹鋼具有良好的耐熱性。316不銹鋼的

8、耐碳化物析出的性能比 316不銹鋼更好，可用上述溫度范圍。熱處理在1850-2050度的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行退火，然后迅速退火，然后迅速冷卻。316不銹鋼不能過(guò)熱處理進(jìn)行硬化。焊接316不銹鋼具有良好的焊接性能?？刹捎盟袠?biāo)準(zhǔn)的焊接方法進(jìn)行焊接。焊接時(shí)可根 據(jù)用途，分別采用316ch 316L或309cb不銹鋼填料棒或焊條進(jìn)行焊接。為獲得最佳的 耐腐蝕性能，316不銹鋼鋼的焊接斷面需要進(jìn)行焊后退火處理。如果使用316L不銹鋼，不需要進(jìn)行焊后退火處理。典型用途紙漿和造紙用設(shè)備熱交換器、染色設(shè)備、膠片沖洗設(shè)備、管道、沿海區(qū)域 建筑物外部用材料.鋼的編號(hào)和表示方法不銹鋼的標(biāo)識(shí)方法用國(guó)際化學(xué)元素符號(hào)和本國(guó)的

9、符號(hào)來(lái)表示化學(xué)成份，用阿拉伯字母來(lái)表示成份含 量：如：中國(guó)、俄國(guó)12CrNi3A用固定位數(shù)數(shù)字來(lái)表示鋼類系列或數(shù)字；如：美國(guó)、日本、 300系、400系、200 系；用拉丁字母和順序組成序號(hào)，只表示用途。.我國(guó)的編號(hào)規(guī)則采用元素符號(hào)用途、漢語(yǔ)拼音，平爐鋼：P、沸騰鋼：F、鎮(zhèn)靜鋼：B、甲類鋼：A T8:特8、GCr15:滾珠合結(jié)鋼、彈簧鋼，如：20CrMnTi 60SiMn、（用萬(wàn)分之幾表示C含量）不銹鋼、合金工具鋼（用千分之幾表示 C含量），如：1Cr18Ni9千分之一（即0.1%C ,不銹 C00.08% 如 0Cr18Ni9,超低碳 C 0.03% 如 0Cr17Ni13Mo.國(guó)際不銹鋼標(biāo)

10、示方法美國(guó)鋼鐵學(xué)會(huì)是用三位數(shù)字來(lái)標(biāo)示各種標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的可鍛不銹鋼的。其中：奧氏體型不銹鋼用200和300系列的數(shù)字標(biāo)示，鐵素體和馬氏體型不銹鋼用400系列的數(shù)字表示。例如，某些較普通的奧氏體不 銹鋼是以201、304、316以及310為標(biāo)記，鐵素體不銹鋼是以430和446為標(biāo)記，馬氏體不銹鋼 是以410、420以及440C為 標(biāo)記，雙相(奧氏體鐵素體)，不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼以及含鐵量低于 50%勺高合金通常是采用專利名稱或商標(biāo) 命不銹鋼板304與304L使用性能區(qū)別304L更耐腐蝕，304L含碳少，304是一種通用性的不銹鋼，它廣泛地用于制作要求良好綜合性能(耐腐蝕和成型性)的設(shè)備和機(jī)件。304L

11、是碳含量較低的304不銹鋼的變種，用于需要焊接的場(chǎng)合。較低的碳含量使得在靠近焊縫的熱影響區(qū)中所析出的碳化物減至最少，而碳化物的析出可能導(dǎo)致不銹鋼在某些環(huán)境中產(chǎn)生晶間腐蝕(焊接侵蝕)。304用途廣泛，具有良好的耐腐蝕性，耐熱性，低溫強(qiáng)度和機(jī)械特性；沖壓彎曲等熱加工性好，無(wú)熱處理硬化現(xiàn)象(無(wú)磁性，使用溫度-196 C800 C)304L焊接后或消除應(yīng)力后，其抗晶界腐蝕能力優(yōu)秀；在未進(jìn)行熱處理的情況下，亦能保持良好的耐 腐蝕性，使用溫度-196C-800C分享202不銹鋼板會(huì)生銹么，和 304的有什么區(qū)別(圖)在奧氏體不銹鋼中氮和碳有許多共同特性，如增加奧氏體穩(wěn)定性，能有效提高鋼的冷加工強(qiáng)度等。提高

12、碳含量會(huì)降低不銹鋼的抗晶間腐蝕性能，氮與銘的親和力要比碳與銘的親和力小，奧氏體鋼很少見(jiàn)到Cr2N的析出。因此，加適量的氮能在提高鋼的強(qiáng)度和抗氧化性能的同時(shí)，不降低不銹鋼的抗晶間腐蝕性能。以氮代碳，開(kāi)發(fā)含氮不銹鋼已成為熱門話題。氮在鋼中的溶解度有限(15,加工難度大，過(guò)程成本增加。 200系列鋼具有優(yōu)良的耐磨性能。 200 系列鋼彎曲成形、冷徽和沖壓性能較差。傳統(tǒng)的200系列鋼，對(duì)晶間腐蝕很敏感，而且加穩(wěn)定化元素也無(wú)法改變其敏感性。部分鋼(如205、2Cr15Mn15Ni2N等)由于其穩(wěn)定奧氏體元素含量相對(duì)比304高，抗磁性能優(yōu)于304o鑒于上述特性，201、202和205等鋼絲主要用于制作彈簧

13、、篩網(wǎng)和精密軸等。為提高200系列鋼在各種介質(zhì)中的耐蝕性能，改善鋼的冷加工和冷頂鍛性能，達(dá)到用200系列鋼代替304的目標(biāo)，近年來(lái)主要從以下幾方面著手開(kāi)發(fā)新牌號(hào)。以氮代替碳，穩(wěn)定奧氏體、在提高強(qiáng)度同時(shí)提高耐蝕性能，如 204、211、216。適量添加Mo、Nb等元素，改善鋼的抗點(diǎn)蝕、晶間腐蝕和抗應(yīng)力腐蝕性能，如216、223。加銅降低鋼的冷加工硬化率，改善冷頂鍛和冷成形性能，如204Cu、211、223。美國(guó)冶金學(xué)家、ASTM會(huì)員約翰o邁杰，用204Cu代替 304的研究成果尤其令人鼓舞。邁杰在改型201 (C=0.03%、Mo=0.2% )鋼基礎(chǔ)上分別添加 1%、2%和3%的銅，發(fā)現(xiàn)隨 Cu

14、含量增加鋼的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度穩(wěn)步下降，如表2。表2銅對(duì)改型201力學(xué)性能的影響204Cu由于含3%Cu,軟化處理后的抗拉強(qiáng)度已與304接近，但其冷加工硬化率顯著降低。從圖 2可以看出，冷拉減面率045%寸,204Cu的冷加工硬化趨勢(shì)基本與 304和304FQ (304M)相近，減面率45%時(shí)，204Cu的冷加工硬化率明顯低于 304o取304、204Cu和改型201鋼絲(力3.5mm)在同樣條件下進(jìn)行冷頂鍛試 驗(yàn)試圖2204Cu與304冷加工硬化趨勢(shì)對(duì)比 驗(yàn)結(jié)果如表3。(作者注：1Ksi=0.0069Mpa )表表3冷頂鍛試驗(yàn)結(jié)果注：3.5mm鋼絲經(jīng)多道次模具沖頂成形，螺栓頭部直徑為鋼絲的3

15、.5倍。每個(gè)牌號(hào)取數(shù)百個(gè)螺栓，肉眼檢查頭部裂紋狀況。/p從表3 可以看出，改型201加3%Cu后，耐鹽霧腐蝕和冷成形能力有了根本性的改善。204Cu冷頂鍛成形性能優(yōu)于304,耐鹽霧腐蝕能力與 304相當(dāng)。進(jìn)一步試驗(yàn)已證明，在 5種常見(jiàn)酸性介質(zhì)中，204Cu的耐腐蝕性能優(yōu)于 304,如表4。表4204Cu與304耐蝕性能比較注：試驗(yàn)溫度從0C,每次升5C,逐步上升到全部試樣出現(xiàn)浸蝕裂紋的溫度-25C為止。*不產(chǎn)生浸蝕裂紋的最高溫度。綜上所述，204Cu與304相比，抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度高，冷加工硬化率低，冷成形性能好；在各種腐蝕環(huán)境中的耐蝕性能優(yōu)于，至少是相當(dāng)于304;再加上200系列鋼固有的耐磨

16、損、材料成本低等優(yōu)勢(shì)，204Cu完全有可能取代304成為通用不銹鋼。美國(guó)近年來(lái)在電子、通訊、安全防護(hù)、食品加工、能源和煙草加工行業(yè)，大力推廣204Cu,成效顯著。超級(jí)鐵素體不銹鋼鐵素體不銹鋼具有良好的耐蝕性能和抗氧化性能，其抗應(yīng)力腐蝕性能優(yōu)于奧氏體不銹鋼，價(jià)格比奧氏體不銹鋼便宜，但存在可焊性差、脆性傾向比較大的缺點(diǎn)，生產(chǎn)和使用受到限制。二十世紀(jì)60年代初期的研究已經(jīng)證明，鐵素體鋼的高溫脆性、沖擊韌性、可焊性都與鋼中的間隙元素含量有關(guān)，通過(guò)降低鋼中的碳和氮的含量，添加鈦、鋁、錯(cuò)、鋰等穩(wěn)定化元素，添加銅、鋁、銳等焊縫金屬韌化元素3種途徑，可以改善鐵素體鋼的可焊性和脆性。鐵素體按 C+N含量可以分為

17、不同級(jí)別：C+N 0,03%為常規(guī)鐵素體不銹鋼，表示為0Cr；C+N 0.03%為超低碳鐵素體不銹鋼，表示為 00Cr；C+NK0,02%為高純鐵素體不銹鋼，表示為 000Cr；C+N40和較好的抗應(yīng)力腐蝕性能，是 Ni基合金和鈦合金的代用材料。超級(jí)奧氏體鋼的化學(xué)成分如表7。表7超級(jí)奧氏體鋼的化學(xué)成分注：點(diǎn)蝕指數(shù)PI =Cr%+3.3Mo%+30N%。臨界縫隙腐蝕溫度 CCT =-(455) +11Mo%超級(jí)奧氏體不銹鋼熱加工難度較大，一般認(rèn)為雜質(zhì)和低熔點(diǎn)金屬在晶界富集、沉淀是造成奧氏體鋼熱脆性的主要原因，控制 Mz0.5%、Cu0.7%、Si0,30% S0,005% Bi5X10-6、Pb

18、 15X 106 有利于熱加工。超級(jí)奧氏體鋼的冷加工性能良好，其抗拉強(qiáng)度偏高，與一般奧氏體鋼相比，要達(dá)到相同的軟化效果，固溶溫度應(yīng)提到1150-1200 Co超馬氏體不銹鋼 傳統(tǒng)的馬氏體不銹鋼 24Cr13和1Cr17Ni2缺乏足夠的延展性，在冷頂鍛變形過(guò)程中對(duì)應(yīng)力十分敏感，冷加工成型比較困難。加之鋼的可焊性比較差，使用范圍受到了限制。為克服馬氏體鋼的上述不足，近年人們已找到一種有效途徑：通過(guò)降低鋼的含碳量，增加銀含量，開(kāi)發(fā)了一個(gè)新系列合金鋼-超馬氏體鋼。這類鋼抗拉強(qiáng)度高，延展性好，焊接性能也得到改善，因此超馬氏體鋼又稱為軟馬氏體鋼或可焊接馬氏體鋼。超馬氏體鋼的典型顯微組織為低碳回火馬氏體組織

19、，這種組織具有很高的強(qiáng)度和良好的韌性。隨銀含量和熱處理工藝的變化，某些牌號(hào)的超馬氏體鋼顯微組織中可能有1040%的細(xì)小彌散狀殘余奧氏體，含銘 16%的超馬氏體鋼中可能出現(xiàn)少量的S鐵素體。進(jìn)一步改善超馬氏體鋼性能的途徑是獲得晶粒更細(xì)的回火馬氏體組織。近年來(lái)，各國(guó)不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)在開(kāi)發(fā)低碳、低氮超馬氏體鋼方面做了很大努力，生產(chǎn)出一批適用于不同用途 的超馬氏體不銹鋼，幾種典型的超馬氏體鋼化學(xué)成分如表8。表8典型超馬氏體鋼化學(xué)成分（wt%）超馬氏體鋼的成分特點(diǎn)是在 13%或17%Cr基礎(chǔ)上降低C含量。（ 0.03%或0.025%）和S含量（ 0.01%或 0.005%）,增加Ni（46.5%）和Mo （

20、最高2.5%）改善鋼的焊接性能、韌性、耐蝕性能。為獲得好的低溫性能，減少甚至完全消除顯微組織中的鐵素體是極為重要的，隨著對(duì)低溫沖擊性能要求加嚴(yán)（從-20c降到40C）應(yīng)選用Ni含量更高的牌號(hào)，同時(shí)在熱加工過(guò)程應(yīng)控制加熱溫度（1250C）和加熱時(shí)間，防止產(chǎn)生高溫 S鐵素體相。一般說(shuō)來(lái)超馬氏體鋼鍛造性能優(yōu)于同類馬氏體鋼，即使鍛造溫度偏低，也可 以生產(chǎn)出無(wú)裂紋鋼坯。br與馬氏體鋼相比，超馬氏體鋼盤條的強(qiáng)度、硬度和塑性均高出很多，并且無(wú)論是用完全退火還是球化退火的方法，都無(wú)法將盤條的強(qiáng)度（硬度）降到馬氏體鋼的水平。超馬氏體推薦采用650c左右，長(zhǎng)時(shí)間保溫，然后空冷的退火工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)軟化，盤條退火后雖然強(qiáng)

21、度（硬度）高，但拉拔塑性 很好（斷面收縮率40%）,可以按常規(guī)工藝?yán)巍Ｒ话憬?jīng)過(guò)兩個(gè)循環(huán)的退火拉拔，鋼絲的抗拉強(qiáng)度可以降到950MPa以下。阿維斯塔 謝菲爾德公司生產(chǎn)的 248SV（00Cr16Ni5Mo ）鋼淬回火成品的物理性能見(jiàn)表9。表表 9248SV （ 00Cr16Ni5Mo ）的物理性能超馬氏體鋼含碳量低，加入一定量的Mo相當(dāng)于提高了銘的當(dāng)量，再加上 Ni的配合，耐蝕性能，特別是在含二氧化碳和硫化氫介質(zhì)中的耐蝕性能有很大的提高，現(xiàn)已在石油和天燃?xì)忾_(kāi)采、儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備上得到廣泛適用，在水力發(fā)電，采礦、化工及高溫紙漿生產(chǎn)設(shè)備上也極具應(yīng)用前景。br超馬氏體鋼絲主要用于制作壓縮機(jī)和閥門的連桿及焊絲

22、。人們?cè)絹?lái)越多的用超馬氏體鋼取代雙相不銹鋼，原因在于作為結(jié)構(gòu)體用鋼，超馬氏體鋼具備良好的耐蝕性能和低溫沖擊性，但其強(qiáng)度比雙相鋼高的多，制作零件可以減小壁厚，減輕重量，節(jié)約成 本。作為焊絲用鋼，目前多用雙相不銹鋼焊絲，焊后因焊縫成分與基體成分差別較大，極易出現(xiàn)不均勻腐蝕 現(xiàn)象。使用超馬氏體鋼焊絲，焊縫同樣不需經(jīng)熱處理直接使用，可以選配與基體更接近的成分，減輕不均勻 腐蝕。更重要的是使用超馬氏體鋼代替雙相鋼材料成本可降低30%左右。7抗菌不銹鋼 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，不銹鋼在食品工業(yè)、餐飲服務(wù)業(yè)和家庭生活中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，人們希望不銹鋼器皿和 餐具除具有不銹、光潔如新的特點(diǎn)外，最好還具有防霉變、抗菌、殺菌功能，日本日新制鋼為適應(yīng)市場(chǎng)需 求，已研制開(kāi)發(fā)了一系列抗菌不銹鋼。眾所周知，有些金屬，如銀、銅、砌等具有抗菌、殺菌效果，所謂抗菌不銹鋼，就是在不銹鋼中加入適量的 具有抗菌效果的元素（如銅、銀），生產(chǎn)出的鋼材經(jīng)抗菌性熱處理后，具有穩(wěn)定的加工性能和良好的抗菌性能。銅是抗菌的關(guān)鍵元素，加多少既要考慮抗菌性，又要保證鋼具有良好穩(wěn)定的加工性能。銅的最佳加入量因鋼種而異，日新制鋼開(kāi)發(fā)的抗菌不銹鋼化學(xué)成分如表10,鐵素體鋼中加銅1.5%,馬氏體鋼中加銅 3%,奧