石油化工中常见不锈钢的分类

liukai · 发表于 2023-8-1 09:56:07

　　不锈钢的定义和分类

　　不锈钢的定义

　　不锈钢顾名思义是指在大气和淡水等弱腐蚀介质中不生锈的钢，从合金元素上分析，不锈钢是一类以Fe-Cr、Fe-Cr-C和Fe-Cr-Ni为合金系的高合金钢。标准GB/T20878《不锈钢和耐热钢牌号及化学成分》中对不锈钢的定义为：以不锈、耐蚀性为主要特征，且铬含量至少为10.5%，碳含量最大不超过1.2%的钢。不锈钢牌https://8848sign.com/的其他知识和内容也可以到网站具体了解一下，我们是领域内专业的企业平台，欢迎您的关注和了解！

　　研究表明：当钢种中还有超过10.5%的铬元素时，其表面可以形成一个惰性氧化物层，这层薄膜厚度只有（2-5）×10-6mm，且无色、透明光滑，如下图所示。这个惰性氧化层可以保护内层的金属在不含腐蚀介质的空气中不被氧化和腐蚀，若在此基础上，再加入一定数量的Ni、Mo、Cu、Nb、Ti、W等合金元素，则能使钢具有耐特殊腐蚀性、抗高温氧化或具有一定高温强度等性能，从而发展成各类不锈钢种。

　　不锈钢分类

　　不锈钢的可以按照化学成分、用途和显微组织进行分类，本文主要介绍不锈钢的组织分类。

　　根据不锈钢的显微组织，可分为铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、沉淀硬化不锈钢和双相不锈钢五类。

　　一、马氏体不锈钢

　　马氏体不锈钢的特点

　　马氏体不锈钢基体为马氏体组织，有磁性，通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢。在高温下呈奥氏体存在，经过适当冷却至室温后转变为马氏体组织，但钢中常含有一定量的残余奥氏体、铁素体和珠光体。

　　马氏体不锈钢中铬含量为11.5%-18%，碳含量0.08%-1.2%，其他合金元素小于2%-3%。随着精炼技术的发展，将钢中的碳含量降到了0.03%以下形成了一系列的超级马氏体。

　　马氏体不锈钢的特点是具有较高的强度、硬度和耐磨性，良好的抗疲劳性能和耐蚀性。

　　常见的马氏体不锈钢

　　GB/T20878对列举了常见的马氏体不锈钢及其化学成分如下表：

　　常见中外不锈钢牌号对照表：

　　（1）1Cr13

　　（2）Y1Cr13

　　（3）11Cr17

　　二、铁素体不锈钢

　　铁素体不锈钢特点

　　铁素体不锈钢基体以体心立方晶体结构的铁素体组织（α相）为主，有磁性，一般不能通过热处理硬化，但冷加工可使其轻微强化的不锈钢。

　　铁素体不锈钢含铬量为12%-30%，有的还含有少量的钼、钛或铌等元素。

　　普通铁素体不锈钢具有低温和室温脆性，缺口敏感性和晶间腐蚀倾向较高，焊接性较差等缺点。根据铬的含量可以分为低铬、中铬和高铬三类。其中低铬铁素体不锈钢的铬含量为11%-14%，如03Cr12、08Cr13Al等，具有良好的韧性、塑性和焊接性。中铬铁素体不锈钢铬含量为14%-18%，常见为12Cr17、12Cr17Mo等，具有较好的耐蚀性。高铬铁素体不锈钢铬含量为19%-30%，如Cr18Si、C25等，具有良好的抗氧化性。

　　常见的铁素体不锈钢

　　GB/T20878对列举了常见的铁素体不锈钢及其化学成分如下表：

　　常见中外铁素体不锈钢牌号对照表：

　　（1）1Cr15

　　（2）00Cr27Mo

　　三、奥氏体不锈钢

　　奥氏体不锈钢

　　奥氏体不锈钢基体以面心立方晶体结构的奥氏体组织为主，无磁性，主要通过冷加工使其强化（并可能导致一定的磁性）的不锈钢。

　　奥氏体不锈钢按照化学元素的不同可分为Cr-Ni系列（3XX系）和Cr-Mn系列（2XX系）。

　　Cr-Ni系列是以Ni元素为奥氏体化元素，为保证钢的不锈性和耐蚀性，Cr元素含量不低于17%。

　　Cr-Mn系列是以Mn元素为奥氏体化元素，但Mn的奥氏体化能力比Ni低得很多（仅为Ni的一半左右）为保证奥氏体化，通常要添加足够量的N元素。

　　常见的奥氏体不锈钢

　　奥氏体不锈钢系统图如下表：

　　GB/T20878对列举了常见的奥氏体不锈钢及其化学成分如下表：

　　四、双相不锈钢

　　双相不锈钢特点

　　钢中铁素体相和奥氏体相约各占一半的不锈钢，且较少相的含量应在30%以上。双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点，既有较高的强度和耐氯化物应力腐蚀性能，又有优良的韧性和焊接性能。

　　常见双相不锈钢

　　GB/T20878对列举了常见的双相不锈钢及其化学成分如下表：

　　五、沉淀硬化不锈钢

　　沉淀硬化不锈钢是一类含有沉淀硬化元素（Cu、Al、Ti、Nb）的铁铬镍合金，并且通过热处理进行强化。此类钢具有高的强度、足够的韧性和适宜的耐蚀性，主要用于一些高技术行业，也简称PH钢，主要分为马氏体沉淀硬化不锈钢、半奥氏体沉淀硬化不锈钢和奥氏体沉淀硬化不锈钢。

　　GB/T20878对列举了常见的沉淀硬化不锈钢及其化学成分如下表：

　　不锈钢概括图

　　最后，可将四类不锈钢进行简单概括，如下图：

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