
不锈钢牌号“304'’(S30400)是美国不锈钢标准(如ASTM标准)中的牌号名称,它是18―8型Cr-Ni奥式体不锈钢的典型牌号,由于其具有优良的综合性能,用途十分广泛,其产销量占到奥式体不锈钢的80%左右。对304及其衍生牌号,美国材料和试验协会不锈钢牌号标准ASTMA959-04和日本JIS、我国GB、国际ISO、欧洲EN等不锈钢标准中都有明确的规定。但是,近期我国国内市场上出现了没有列入国内外标准的304衍生牌号(如304J5,含镍量只有4.3%),或者与日本JIS中的304J1、304J2名称相同但成分有出入的产品。对此,我们专门约请冶金材料标准专家伍千思写了这篇“不锈钢‘304’及其衍生牌号的标准化学成分”文章,详细介绍了国内外关于304及其衍生牌号的标准化学成分。我们希望,企业如果生产日本JIS板材标准中的304J1、304J2,成分、性能必须符合其标准要求;生产者和经销商必须向用户指明这些产品的特定用途(如适用于作一般耐蚀条件下用的通过冷加工成型的部件或制品),我们不主张生产和销售没有列入国内外标准的304衍生牌号产品,以避免给消费者带来误解和损失。不锈钢牌号“304”(S30400)是美国不锈钢标准(如ASTM标准)中的牌号名称。在我国新制定的不锈钢牌号标准GB/T20878―2007中,与之对应的牌号是06Crl9Nil0(旧牌号为OCrl8Ni9)。这个牌号是著名的18―8型Cr-Ni奥氏体不锈钢的典型牌号。由于它具有优良的综合性能,用途十分广泛,因而其产量和消费量约占到了奥氏体不锈钢总量的80%左右。
304(06Crl9Nil0)钢的主要特性是:
具有优良的不锈耐腐蚀性能和较好的抗晶间腐蚀性能。对氧化性酸,如在浓度≤65%的沸腾温度以下的硝酸中,具有很强的抗腐蚀性。对碱溶液及大部分有机酸和无机酸亦具有良好的耐腐蚀能力。
具有优良的冷热加工和成型性能。可以加工生产板、管、丝、带、型各种产品,适用于制造冷镦、深冲、深拉伸成型的零件。
低温性能较好。在-180℃条件下,强度、伸长率、断面收缩率都很好。由于没有脆性转变温度,常在低温下使用。
4 J3 W. _% z9 \6 n) J' S! j& o具有良好的焊接性能。可采用通常的焊接方法焊接,焊前焊后均不需热处理。
' d& ]* X1 G/ D3 w304钢也有性能上的不足之处:大截面尺寸钢件焊接后对晶间腐蚀敏感;在含c1―水中(包括湿态大气)对应力腐蚀非常敏感;力学强度偏低,切削性能较差等。
- _: z: u% y5 E4 ?7 O- H由于304钢有性能上的不足,人们在生产和使用中想办法扬长避短,尽量发挥发展它的优
良性能,克服它的不足之处。于是,通过研究开发,根据不同使用环境或条件的特定要求,对其化学成分进行调整,发展出了满足某些特性使用要求的304衍生牌号。
- k9 i9 _9 A% s1 V3 @表1列出了美国材料和试验协会不锈钢牌号标准ASTMA959―04中的牌号304及其衍生牌号与日本JIS、我国GB、国际ISO、欧洲EN等不锈钢标准中相应牌号的对照。表2一表6分别列出了相应标准中各牌号的化学成分。
5 `2 S: u m+ }# X3 s% y, l从表1看出,ASTMA959―04中,304及其衍生牌号共有10个。日本JIS标准中亦为10个,但能与ASTM牌号对应的则是6个,其他4个牌号(SUS304J1、SUS304J2、SUS304J3、SUS304Cu)应该是JIS自己开发的304衍生牌号。
综观304及衍生牌号的化学成分,可以认为,所谓衍生牌号就是对304的化学成分进行了某些调整,而产生了变异的304牌号。例如:
碳含量:降低或提高碳含量。304L为超低碳的304钢。降低碳含量可以改善耐蚀性能,特别是304钢对焊后的晶间腐蚀敏感性,在满足力学强度要求的条件下,可用于制造大截面尺寸的焊接件。304H,将碳含量提高到0.10%,增加304钢的强度,并使奥氏体更加稳定,比304钢更适于在低温环境和无磁部件方面使用。
- L6 l! s; U% d8 _2 ]氮含量:加入氮元素。304N(SUS304N1)、XM-21(SUS304N2)、304LN等都是。由于氮的固溶强化作用,提高了304和304L钢的强度,且不显著降低钢的塑性和韧性,同时钢的耐晶间腐蚀性、耐点蚀和缝隙腐蚀性都有进一步改善。
! X& h( E0 b6 M& O! x# C3 O+ V+ |7 l铜含量:加入一定含量的铜。铜使奥氏体更加稳定。一方面可以提高钢的不锈性和耐蚀性,特别是对还原性介质(如硫酸)的耐蚀性更好;另方面则降低钢的强度和冷加工硬化倾向,改善钢的塑性。如S30430(06Crl8Nil9Cu3、SUSXM7)、SUS304J3(06Crl8Nil9Cu2)等,这些钢与304比,在较小变形力的作用下,可获得更大的冷变形,更适于冷镦、冷挤压作紧固件用或深冲、拉伸等用途。
这里要特别提出的是,日本JIS标准中,304钢的衍生牌号有5个含铜,其中有3个牌号即SUS304Cu、SUS304J1、SUS304J2仅用于生产板带产品,而SUS304J1和SUS304J2两个牌号的化学成分,则在304的基础上作了较大调整(见表3),铬、镍含量都有所降低,Cr为15.00%~18.00%,Ni为6.00%一9.00%,还将Mn提高到3.00%或5.00%,Cu含量为1.00%一3.00%。这两个牌号有用锰或铜代镍的意思。这两种钢的板带可能是适用于作一般耐蚀条件下用的通过冷加工(如深冲、深拉伸变形)成型的部件或制品。
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表1美国不锈钢标准牌号304及其衍生牌号与日本、中国、国际、欧洲标准中相应牌号对照
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ASTM A959-04 | JIS G4304:2005 64304:2005 | ' i9 Z9 [: m9 r# u) Z GB/T20878―2007 | 1SO/Sl5510 ――2003 | 3 _- a9 T4 O0 U ENl0088―1:2005 | |||
UNS代号 | 牌号 | G4305:2005 | 新牌号 | 旧牌号 | 牌号 | 数字代号 | |
S30400 | 304 | SUS304 | 06Crl9NilO | OCrl8Ni9 | X5CrNil8―9 | X5CrNil8-10 | 1.4301 |
S30403 | 304L | SUS304L | 022Crl9NilO | OOCrl9NilO | X2CrNilS-9 X2CrNil9-11 | X2CrNil8-9 X2CrNil9-11 | 1.4307 1.4306 |
S30409 | 304H | * |( W1 Y5 v- `: j | 07Crl9Nil0 | 6 f: g% p8 v) s* {/ J7 D- t8 q, j | X7CrNil8―9 | % Z D6 n, k; R+ } | 1 k8 v# E. J6 o' L7 j( [0 c) L6 ^ |
S30415 | ! y1 O; _/ ^1 O, g6 i | ) D/ t/ `5 w8 D1 b' i0 y" [0 v& S$ O | 05Crl9Nil0Si2CeN | . _4 C6 }" T) E3 E/ }/ s# V | 3 x! L$ t+ K; H4 E | $ q4 r& P/ S' D7 N' T | ( f$ t7 k7 L4 {3 z, g0 I2 } |
S30430 | , q9 F) g- y6 |- [( ~ | SUSXM7 | 06CrlSNilgCu3 | OCrl8Ni9Cu3 | X3CrNiCul8―9-4 | X3CrNiCulS-9―4 | 1.4567 |
S30432 | % |6 ]% |8 A( J+ X | 1 [% d" J6 y' t- E- C1 ? | ( V2 { V/ r7 x | " M5 E# F) Y+ n | & T* T. C6 Z& U* B/ s | / W) E/ j) l/ l B; h | * M" J/ W+ @0 N& N a2 m |
S30451 | 304N | SUS304N1 | 06Crl9Nil0N | 0Crl9Ni9N | XSCrNiNl8―8 | X5CrNiNl9-9 | 1.4315 |
S30452 | XM-21 | SUS304N2 | 06Crl9NigNbN | 0Crl9NilONbN | l+ z8 u( Z I/ I- j | # ]/ c$ a8 m. y% g* p2 {; B | ) c1 y5 Z7 ~6 p4 a |
S30453 | 304LN | SUS304LN | 022Crl9NilON | OOCrl8NilON | X2CrNiNl8―9 | X2CrNiNl8-10 | 1.4311 |
S30454 | 304LHN | ) N# N! D# n7 \# i& O) n | 9 f- T2 Q5 F! J* r( N/ _! \4 _. ` | & v- ^* N% ^7 K | 7 d( B' m# b* V# g; B1 V | / _1 U: n8 N+ E, p$ {: e | , d/ z2 ~4 V5 \& \' L1 l |
9 p3 B; G8 u" m6 F8 n8 u | 0 B% ], T) U' d0 g- s' B# ~ | SUS304J1 | 8 J! O( A+ W8 K% r5 P | 1 B2 G. r; S2 f0 r9 g | 2 p' ]9 j- F7 \" l5 B | $ J8 }( R! r8 C) L, m) _& u | , O; O8 v Y" c1 I1 B4 i8 r |
+ J2 K( X& t( |; H' s: e | % C/ e( B6 D6 } | SUS304J2 | 5 Z7 w. m. t) y, T% ~* p: e3 b) J- i | , R) D/ U7 B" p" ~6 Z; y, G | + v* T" g7 E; f | , P( Y, C( Y* y( d; Z! P; z& h$ d, Z | & j, S2 Z' l! b b) e |
: n. z4 U" C- D. k4 H | * {5 F/ o y6 |( Y5 V. R! \* h1 V- x | SUS304丁3 | 06Ctl8Ni9Cu2 | OCrl8Ni9Cu2 | 6 E: r8 ]% B# M& }' p' x- Y/ G( \6 A | # {+ |: R, X4 e1 F | : o8 S# z |1 ^: t! L |
& o: ^5 J$ P$ B& I3 h; G1 n | 7 F# Z; R$ ]: m/ ~4 p% S% D | SUS304Cu | |||||
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