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不锈钢行业标准

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行业动态

不锈钢历史

世界不锈钢发展简史     商用不锈钢牌号于1912年前后诞生，而这建立在早期人类工业发展和众多伟人研究贡献的基础之上，如铁-铬合金、铁-铬-镍合金等合金钢的研究与发展，马氏体、铁素体、奥氏体金相组织的研究，耐腐蚀性能（钝化）的发现……     不锈钢在生产工艺、技术装备、品种

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不锈钢定义

人们通常从字面上理解，不会生锈的钢就叫不锈钢，但是从学术意义上来讲，并非如此。 我们通常将在大气、淡水等弱腐蚀性介质中不生铁锈的钢称为不锈钢，而将在酸、碱、盐、海水等苛刻腐蚀性介质中耐腐蚀的钢称为耐酸钢。前者不一定耐苛刻腐蚀性介质腐蚀，而后者因都含有足够的铬而均具有不锈性。因此，不锈钢是这两者的统称，又称不锈耐酸钢。 研究表明，随着钢中铬含量的增加，钢的耐蚀性提高，当含铬量达到一定比例时，钢表面会自动形成一种厚度极薄的无色透明、光滑的富铬氧化物膜，防止钢的生锈。这层膜非常稳定，即使破坏也会很快自行修复，被称为自钝化膜。 不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素,而铬是使不锈钢获得耐蚀性的基本元素。除铬外，常用的合金元素还有镍、钼、钛、铌、铜、氮等，以满足各种用途对不锈钢组织和性能的要求。 现行的国家标准规定，以不锈、耐蚀性为主要特性，且铬含量≥10.5%、碳含量≤1.2%的钢，叫不锈钢。

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不锈钢发明

不锈钢的发明，被誉为20世纪世界冶金史上的一项伟大成就。法国、英国、德国、美国等国家的研究机构、冶金学家为此做出了重要贡献。其中，法国L.B.Guillet教授堪称是第yi个从冶金学和力学角度研究不锈钢的人。他于1904年发表的研究成果中，有些属于现代马氏体不锈钢和铁素体不锈钢的合金。他于1906年发表的铁-铬-镍奥氏体合金的研究成果，化学成分与奥氏体不锈钢相似。德国的Philip Monnartz 1911年发表的研究成果，发现了钢中铬含量不小于12%并控制碳含量时的钝化现象，揭示了不锈的原因。 以下着重就几个对不锈钢发展发挥了重大作用的商用不锈钢牌号的发明做简要介绍。 马氏体铬不锈钢的发明——“不锈钢之父”Harry Brearley，1913年 在英国谢菲尔德两家钢厂联合成立的Firth Brown实验室担任首届主任的英国分析化学家和冶金学家Harry Brearley，在为研究解决来复枪管腐蚀和结垢问题的过程中，于1913年8月20日冶炼了一炉含铬12.86%、碳0.24%的钢（马氏体不锈钢420的雏形）。但这种钢被证实对来复枪管性能的改进并不理想，后于1914年成功被当地刀具厂用于制造刀具。所制造的刀具上还首次冲压上了含有“stainless”的字样。这种钢广泛受到当地刀具业的欢迎，并成功取代原先使用的碳钢材料。这是不锈钢在全球首次实现商业化生产，因而Harry Brearley被誉为“不锈钢之父”。Harry Brearley先后于1915年、1916年在加拿大、美国取得该发明的专利权。 法国L.B.Guillet 1904年发表的研究成果中，有一些属于马氏体不锈钢的合金。 铁素体铬不锈钢的发明——美国Dantsizen，1911年 美国通用电气公司试验室的Christian Dantsizen，1911年为电灯泡用引线成功研发了含铬14-16%、碳0.07-0.15%的合金（著名铁素体不锈钢430的前期），并于1914年用于制造蒸汽透平机叶片。 法国Albert M. Portevin 1911年发表的研究成果中，包括含铬17.38%、碳0.12%的合金（即后来著名的铁素体不锈钢430）。 法国L.B.Guillet 1904年发表的研究成果中，有一些属于铁素体不锈钢的合金。 奥氏体铬-镍不锈钢的发明——德国克虏伯Edurard Maurer、Benno Strauss，1912年 德国克虏伯（Krupp）钢厂研究试验室的Edurard Maurer、Benno Strauss这两位冶金学家1909-1912年对铬-镍钢进行研究，研发了含铬20%、镍7%的V2A合金（奥氏体不锈钢304的初型），1912年成功申请获得该发明的德国专利，并于1914年交由化工用户制成实物展出。 此前，法国L.B.Guillet与Geisen已研究出与奥氏体不锈钢相似的合金。 1924年，英国Firth Brown实验室的William A. Hatfield 发明的304不锈钢（含铬18%、镍8%，简称“18-8”)，是对V2A的改进，后来成为全球使用最广泛的不锈钢。 双相不锈钢的发明——瑞典阿维斯塔铁厂，1930年 1927年，美国钢公司的Bain和Griffiths首先发现了双相组织。1930年，瑞典阿维斯塔铁厂研制出奥氏体+铁素体双相不锈钢453E和453S(相当于后来的AISI329)。1935年，Unieux实验室发现奥氏体不锈钢中含有铁素体时，其耐蚀性会明显改善，从而获得了奥氏体+铁素体双相不锈钢的专利。美国于20世纪40年代开发出第一代双相不锈钢AISI329。 沉淀硬化不锈钢的发明 1929年，卢森堡的William J. Kroll发现沉淀硬化不锈钢。1945年，美国Carnegie-Illinois钢公司冶炼第一炉商用沉淀硬化不锈钢“Stainless W”。1946年，美国R.Smithetal成功研制马氏体沉淀硬化不锈钢17-4PH。1948年，美国阿姆科公司（Armco Steel）成功开发17-4PH及半奥氏体沉淀硬化不锈钢17-7PH、PH15-7 Mo等。

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不锈钢成分中合金元素的作用

一般情况下纯金属具有比较高的塑性，当加入其他合金元素后，形成单相固溶体时也有较好的塑性，如铁镍合金可形成连续固溶体，因此铁与镍在任意比例的情况下，合金的塑性都是很高的。 但在含有其它元素的条件下，形成不溶于固溶体或部分溶于固溶体的金属间化合物，使金属的塑性降低，因此合金的塑性比纯金属或单相固溶体的塑性差。 ·铁（Fe）：是不锈钢的基本金属元素； ·铬（Cr）：是主要铁素体形成元素，铬与氧结合能生成耐腐蚀的Cr2O3钝化膜，是不锈钢保持耐蚀性的基本元素之一，铬含量增加可提高钢的钝化膜修复能力，一般不锈钢中的铬含量必须在12%以上； ·碳（C）：是强奥氏体形成元素，可显著提高钢的强度，另外碳对耐腐蚀性也有不利的影响； ·镍（Ni）：是主要奥氏体形成元素，能减缓钢的腐蚀现象及在加热时晶粒的长大； ·钼（Mo）：是碳化物形成元素，所形成的碳化物极为稳定，能阻止奥氏体加热时的晶粒长大，减小钢的过热敏感性，另外钼元素能使钝化膜更致密牢固，从而有效提高不锈钢的耐Cl-腐蚀性； ·铌、钛（Nb、Ti）：是强碳化物形成元素，能提高钢的耐晶间腐蚀能力。但碳化钛对不锈钢的表面质量有不利影响，因此在表面要求较高的不锈钢中一般通过添加铌来改善性能。 ·氮（N）：是强奥氏体形成元素，可显著提高钢的强度。但是对不锈钢的时效开裂影响较大，因此在冲压用途的不锈钢中要严格控制氮含量。 ·磷、硫（P、S）：是不锈钢中的有害元素，对不锈钢的耐腐蚀性和冲压性都会产生不利影响。

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不锈钢选材、维护与加工

维护保养 不锈钢的使用随着经济的发展变得更加广泛，人们在日常生活中与不锈钢息息相关，但是很多人对不锈钢的性能认识不多，对不锈钢的维护保养就知道的更少了。很多人以为不锈钢是永不生锈的，其实，不锈钢的耐腐蚀性良好，原因是表面形成一层纯化膜，在自然界中，它以更稳定的氧化物的形态的存在。也就是说，不锈钢虽然按使用条件不同，氧化程度不一样，但最终都被氧化，这种现象通常叫腐蚀。 　　 裸露在腐蚀环境的金属表面发生电化反应或化学反应，均匀受到腐蚀，不锈钢表面纯化膜之中耐腐蚀能力弱的部位，由于自激激反应而形成点蚀反应，生成小孔，再加上有氧离子接近，形成很强的腐蚀性溶液，加速腐蚀反应的速度。还有不锈钢内部的晶间腐蚀开裂，所有这些，对不锈钢表面的纯化膜都发生破坏作用。 　　 因此，对不锈钢表面必须进行定期的清洁保养，以保持其华丽的表面及延长其使用寿命。清洗不锈钢表面时必须注意不发生表面划伤现象，避免使用漂白成分以及研磨剂的洗涤液，钢丝球、研磨工具等，为除掉洗涤液，洗涤结束时再用清水冲洗表面。 　　 不锈钢表面有灰尘以及易除掉污物的可用肥皂弱洗涤剂来洗，粘结剂成分，使用酒精或有机溶剂(乙醚、苯)擦洗。 　　 不锈钢表面的油脂污染，用柔软的布擦干净以后，用中性洗涤剂或氨溶液或用专用洗涤剂洗涤。不锈钢表面有漂白剂以及各种酸附着，立即用水冲洗，再用氨溶液或中性碳酸苏打水溶液浸洗，用中性洗涤剂或温水洗涤。 　　 不锈钢表面有彩虹纹，是过多使用洗涤剂或油引起，洗涤时用温水中性洗涤剂可洗去。不锈钢表面污物引起的锈，可用10％硝酸或研磨洗涤剂洗涤，也可用专门的洗涤药品洗涤。 只要我们使用正确的保养方法，就能延长不锈钢的使用寿命，保持其洁净、明亮、华丽的气派。

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不锈钢表面加工

原面：NO.1 热轧后施以热处理及酸洗处理的表面。一般用于冷轧材料，工业用槽罐、化学工业装置等，厚度较厚由2.0MM-8.0MM。 钝面：NO.2D 冷轧后经热处理、酸洗者，其材质柔软，表面呈银白色光泽，用于深冲压加工，如汽车构件、水管等。 雾面：NO.2B 冷轧后经热处理、酸洗，再以精轧加工使表面为适度之光亮者。由于表面光滑，易于再研磨，使表面更加光亮，用途广泛，如餐具、建材等。采用改善机械性能的表面处理后，几乎满足所有用途。 粗砂NO.3 用100-120号研磨带研磨出来的产品。具有较佳的光泽度，具有不连续的粗纹。用于建筑内外装饰材料、电器产品及厨房设备等。 细砂：NO.4 用粒度150-180号研磨带研磨出来的产品。具有较佳的光泽度，具有不连续的粗纹，条纹比NO.3细。用于浴池、建筑内外的装饰材料、电器产品、厨房设备及食品设备等。 #320 用320号研磨带研磨出来的产品。具有较佳的光泽度，具有不连续的粗纹，条纹比NO.4细。用于浴池、建筑内外装饰材料、电器产品、厨房设备及食品设备等。 毛丝面HAIRLINE：HLNO.4经适当粒度抛光砂带的连续研磨生成研磨花纹的产品（细分150-320号）。主要用于建筑装饰，电梯，建筑物的门、面板等。 亮面：BA 经冷轧后施以光亮退火，并经过平整得到的产品。表面光泽度极好，有很高的反射率。如同镜面的表面。用于家电产品、镜子、厨房设备、装饰材料等。

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不锈钢命名方法

不锈钢编号和表示方法 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。 中国不锈钢牌号表示方法 GB/T221-2000规定 按照GB/T221-2000的规定，不锈钢和耐热钢牌号采用规定的合金元素符号和阿拉伯数字表示，易切削不锈钢和耐热钢在牌号头部加“Y”。一般用一位阿拉伯数字表示平均含碳量(以千分之几计)，当平均含碳量不小于1.00%时，采用二位阿拉伯数字表示。当含碳量上限小于0.1%时，以“0”表示含碳量；当含碳量上限不大于0.03%，大于0.01%时(超低碳)，以"03”表示含碳量；当含碳量上限不大于0.01%时(极低碳)，以“01”表示含碳量。含碳量没有规定下限时，采用阿拉伯数字表示含碳量的上限数字。合金元素含量表示方法同合金结钩钢。例如:平均含碳量为0.20%，含铬量为13%的不锈钢，其牌号表示为“2Cr13”；含碳量上限为0.08%，平均含铬量为18%，含镍量为9%的铬镍不锈钢，其牌号表示为“0Cr18Ni9”；含碳量上限为0.12%、平均含铬量为17%的加硫易切削铬不锈钢,其牌号表示为“Y1Cr17：平均含碳量为1.10%，含铬量为17%的高碳铬不锈钢，其牌号表示为“11Cr17”；含碳量上限为0.03%，平均含铬量为19%，含镍量为10%的超低碳不锈钢，其牌号表示为“03Cr19Ni10”；含碳量上限为0.01%，平均含铬量为19%，含镍量为11%的极低碳不锈钢，其牌号表示为“01Cr19Ni11”。 GB/T221-2008规定 按照GB/T221-2008的规定，不锈钢和耐热钢牌号用规定的化学元素符号和表示各元素含量的阿拉伯数字表示。 (1)碳含量 用两位或三位阿拉伯数字表示碳含量最佳控制值(以万分之几或十万分之几计)。 只规定碳含量上限者，当碳含量上限不大于0.10%时，以其上限的3/4表示碳含量；当碳含量上限大于0.10%时，以其上限的4/5表示碳含量。 例如，碳含量上限为0.08%，碳含量以06表示；碳含量上限为0.20%，碳含量以16表示，碳含量上限为0.15%，碳含量以12表示。 对超低碳不锈钢(即碳含量不大于0.030%)，用三位阿拉伯数字表示碳含量最佳控制值(以十万分之几计)。 例如，碳含量上限为0.030%时，其牌号中的碳含量以022表示；碳含量上限为0.020%时，其牌号中的碳含量以015表示。 规定上、下限者，以平均碳含量×100表示。 例如，碳含量为0.16%～0.25%时，其牌号中的碳含量以20表示。 (2)合金元素含量 合金元素含量以化学元素符号及阿拉伯数字表示。钢中有意加入的铌、钛、锆、氮等合金元素，虽然含量很低，也应在牌号中标出。 例如，碳含量不大于0.08%，铬含量为18.00%～20.00%，镍含量为8.00%～11.00%的不锈钢，牌号为06Cr19Ni10。 碳含量为0.15%～0.25%，铬含量为14.00%～16.00%，锰含量为14.00%～16.00%，镍含量为1。50%～3.00%，氮含量为0.15%～0.30%的不锈钢，牌号为20Cr15,Mn15Ni2N。 碳含量为不大于0.25%，铬含量为24.00%～26.00%，镍含量为19.00%～22.00%的耐热钢牌号为20Cr25Ni20。 GB/T17616-2013规定 中国统一数字代号体系(GB/T17616-2013)中，由大写的拉丁字母为前缀，后接5位数字。关于不锈钢的前缀有：S——不锈、耐蚀和耐热钢；S1——铁素体型；S2——奥氏体和铁素体型；S3——奥氏体型；S4——马氏体型；S5——沉淀硬化型。不包括焊接用不锈钢、不锈钢铸钢、耐热钢铸钢、粉末冶金不锈钢和耐热钢等。 美国不锈钢牌号表示方法 （1）AISI标准的钢号表示法 对于锻造钢和铸钢，钢号均由三位数字组成；第一位数字表示钢的类型，其他二位数字只表示顺序号。具体编号系列为： 2×× ——铬锰镍氮奥氏体钢，××为顺序号数字（下同）。例如“202”为含C≤0.15%、Mn≤10.0%、Si≤1.0%、Cr17%～19%、Ni4%～6%、N≤0.25%奥氏体不锈耐热钢。 3××——镍铬奥氏体钢。例如“302”为相当于我国YB标准的1Cr18Ni9奥氏体不锈钢。 4××——高铬马氏体和低碳高铬铁素体钢。例如“403”大致相当于我国YB标准的1Cr13钢。 “430”大致相当于我国YB标准的Cr17钢。 5××——低铬马氏体钢。例如“501”大致相当于我国YB 的Cr5Mo耐热钢。 (2）SAE标准的钢号表示方法 钢号采用五位数字来表示：前三位数字表示钢的类型，后两位数字只表示数序号（和AISI的顺序号相同）。具体编号系列为： 302××——镍铬奥氏体不锈耐热钢（锻造钢）。例如“30316”相当于AISI的“316”钢。 514××——高铬马氏体和低碳高铬铁素体不锈耐热钢（锻造钢）。例如“51414”相当于AISI的“414”钢。 515××——低铬马氏体钢（锻造钢）。例如“51501”相当于AISI的“501”钢。 60×××——用于650℃一下的耐热钢（铸钢），×××为与AISI相同的编号数字。例如“60316”相当于AISI的“316”钢。 70×××——用于超过650℃的耐热钢（铸钢），×××为与AIAI相同的编号数字。例如“70334”相当于AISI的“334”钢。 由上可知，SAE编号系统的最后三位数字实际上和AISI的编号系统是一致的。 （3）ACI标准的钢号表示方法 钢号由两个字母组成或在字母后加以表示含碳量的数字及表示合金元素的字母。钢号的第一个字母一般是采用“C”或“H”。C型钢表示在650℃以下试用的耐热钢，H型钢表示用于超过650℃的耐热钢。 C型钢钢号的第二个字母A,B,C,D,……,表示不同的含镍量（见表）。在该字母后再标以数字，表示含碳量的万分之几，在数字与字母之间要加一短线。例如“CE-30”为含C＜0.30%、Cr26%～30%、Ni8%～11%的耐酸钢。 H型钢钢号的第二个字母亦为A,B,C,D,……,表示不同的含镍量（见表）。一般不标含碳量的数值。例如“HC”为含C＜0.50%、Cr 26.0%～30.0%、Ni＜4.0%的耐热钢。 在有些钢号的数字之后（主要是C型钢）还标有字母，如“C”表示加入Cb（Nb），“M”表示加入Mo，“F”表示具有易切削性能的。例如：“CF-8C”, “CF-16F”。 （4）UNS系统的钢号表示方法 对不锈耐热钢钢号采用S×××××数字系列，前三位数字标号基本上采用AISI 的不锈钢标号；最后两位数字主要用来区分同一组钢中主要成分相同而个别成分有差别或含特殊元素的钢种。 但UNS系统和AISI钢号系列夜游不同之处，主要是： ①、UNS 系统的S1××××系列，现为沉淀硬化不锈钢。AISI钢号没有1××系列，而采用“63×”系列表示沉淀硬化不锈钢。 ②、AISI 3××系列全部为镍铬奥氏体钢，4××系列全部为高铬马氏体钢和低碳高铬铁素体钢。UNS系统在这两组数字系列中突破了这个范围，都增加了一些沉淀硬化不锈钢，其钢号是按照常用的商业牌号的数字特征标号的。例如，AM-350、AM-355，UNS系统分别表示为S35000、S35500、S45500。 （5）ASTM标准的钢号表示方法与AISI 标准的钢号表示方法相同。 （6）FS标准的钢号表示方法，其编号系统和SAE相同，只是在钢号前一律冠以“FS”。 日本不锈钢牌号表示方法 日本标准的牌号表示方法基本上参照美国AISI，但另加前缀“SUS”表示不锈钢，加前缀“SUH”表示耐热钢，其中含义分别如下： 第一个字母S 为Steel，表示钢； 第二个字母U为Use，表示特殊用途（Special Use）； 最后一个字母S为Stainless，表示不锈的意思；而H为Heat resistant，表示耐热的意思。 SUS后的数字参照AISI。 另外，为了区分刚才类别在数字后加后缀，用英文字母表示，主要有： B：Bar，表示棒材； HP：Hot Plate，表示热轧板材； CP:Cold Plate，表示冷轧板材； HS:Hot Strip，表示热轧钢带； CS:Cold Strip，表示冷轧钢带； WR:Wire，表示钢丝； TP:Tube Pipes，表示管道用钢管； TB:Boiler Heat Exchange Tube，表示传热用钢管； L:Low Carbon,表示低碳； N:Nitrogen，表示加氮； J:Japan，表示日本独特钢号。 德国不锈钢牌号表示方法 它的钢号开始冠以字母 “X”,表示为高合金钢；随后是表示钢平均含碳量为万分之几的数字和按含量多少一次排列的合金元素的化学符号；最后是标明各主要合金元素含量的平均百分值（按四舍五入化为整数）。例如： XIOCrNi8 8——含0.10%C、18%Cr、2%Ni的不锈钢。 XIOCrNi8 9 2——含0.10%C、18%Cr、9%Ni、2%Ti的不锈钢。 如果由于含碳量无关紧要而不必注明时，则字母“X”也可省略。 俄罗斯不锈钢牌号的表示方法 新的钢号表示方法基本上与合金结构钢的表示方法一，碳含量均以平均含量的万分之几表示，超低含量亦不例外。而旧的钢号表示方法，一般在钢号中可不标出含碳量，必要时则以平均碳含量的千分之几表示，对超低碳不锈钢则以“00”表示。从下面的一些例子中可以看出。 英国（BS）不锈钢牌号的表示 它的钢号主要标志是第四位字母“S”。字母前面的第一、二三位数字表示钢的类型和系列，并且一部分与美国AISI 标准不锈钢号系列基本相一致。大部分钢号为：3××S××——表示奥氏体不锈钢（包括镍铬、镍铬钼等钢种系列）；4××S×׬——表示马氏体和贴书体不锈钢。少数钢号为:2××S××——表示含镍的铬锰镍氮奥氏体不锈钢，以便和3××S××系列有所区别；同事也区别于易切削钢2××M××。 字母“S”后面的数字，即第五、六位数字，是表示基本成分相同的钢组中各钢号的区分号，数字编号是参考碳含量及其他成分的变化而规定的。 钢号举例如下： BS 304 S 12¬——含C≤0.03%，SiO.20～1.00%,MnO.50～2.00%，Cr17.50～19.00%，Ni9.00～12.00%的18-8型奥氏体不锈钢；近似于美国AISI304L钢。 BS 304 S 15¬——含C≤0.06%，Si8.00～11.00%外，其余成分与304 S12钢相同；近似于美国AISI304钢。 BS 403 S 17¬——含C≤0.08%，Si≤0.08%,Mn≤1.00%，Cr12.00～14.00%的Cr13型铁素体不锈钢；近似于美国AISI403钢。

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不锈钢优势

不锈钢是金属材料中的佼佼者，经过100多年的发展，已成系列化，牌号众多，具有许多优良的性能和优势：耐蚀、耐热、耐低温、易加工……长寿命，低寿命期成本，环保、100%可回收，外观亮丽精美，易清洗，安全卫生……是很好的结构和功能材料。

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