不锈钢基础知识

不锈钢基础知识

不锈钢是钢铁中的精品。近年来，随着经济的飞速发展及人民生活水平的大幅度提高，不锈钢的社会需求量呈飞跃式增长。

我们公司是长期从事不锈钢材料销售、加工和配送业务的专业公司，作为销售部员工，应全面了解不锈钢的基础知识。

1.不锈钢定义

不锈钢是约含12%Wt以上Cr(铬)成分的铁基合金钢，具有表面华丽、耐腐蚀性强的特点，不经任何涂料、刷漆等表面处理情况下广泛使用于各种用途，代表钢种是13cr钢、18cr钢、18cr-8Ni钢。

2.不锈钢的分类

不锈钢大体上按化学成分和金相组织分类，按化学成分可以分为Fe-Cr系和Fe-Cr-Ni系，按金相组织可以分为奥氏体系、铁素体系、马氏体系、双相系以及析出硬化系。

(1)奥氏体系不锈钢

面心立方结构，热处理不能硬化，但通过冷加工可以硬化。代表钢种是304，18Cr-8Ni是其基本组成。常温、高温下都为奥氏体组织，无不定性。

304钢种从熔融状态凝固成固相时，优先析出S-铁素体、常温下应该存在完全的奥氏体相组织，但是，由于成份偏析而形成部分S-铁素体，它有害于热加工。但是加工后，由于冷加工导致形变马氏体的产生，所以经冷加工的材料，会产生部分磁性，而且随着硬化程度的增加，磁性增加。

(2)铁素体系不锈钢

体心立方结构其耐蚀性不如奥氏体不锈钢，但具有抵抗应力腐蚀开裂(SCC)能力优越于奥氏体不锈钢；常温下带强磁性，热处理不能硬化，具有优秀的冷延加工性(冷轧)。

(3)马氏体系不锈钢

马氏体不锈钢常温下强磁性，一般来讲其耐蚀性不突出，但强度高，使用于高强度结构用钢。高温下具有稳定的奥氏体组织，空冷或油冷下转变成马氏体相，常温时具有完全的马氏体组织。

(4)双相不锈钢

常温下具有奥氏体和铁素体混合相，强度高，铁素体组织起着抑制应力腐蚀开裂(SCC)作用。

(5)析出硬化系不锈钢

利用热处理后时效析出Cu、Al、Ti、Nb等的金属之间化合物，来提高材料的强度。

3.不锈钢的特性

(1)一般特性

不锈钢的特性可以分为物理性能，包括耐蚀性、焊接性、蠕变强度(Creep)、成型加工性，其中尤其重要的耐蚀性机理与一般碳素钢不同，它主要靠不锈钢表面形成的钝化膜来保持其表面不被锈蚀。Cr含量达到10%以上时耐蚀性变良好。一般来讲奥氏体系钢种的耐蚀性最好，其次是铁素体和马氏体。

化学发电设备用，高温时蠕变强度是最重要的机械性能项目，由于奥氏体系不锈钢具有面心立方结构(FCC)，所以600度以上高温时蠕变强度高于具有体心立方结构(BCC)的铁素体或马氏体不锈钢，但是从常温到600度，马氏体钢种的强度要优于奥氏体的，这是因为马氏体钢种是相变(固溶强化)不能依靠相变来硬化，但铁素体钢种和奥氏体钢种无相变。

由于奥氏体钢种具有加工硬化现象，随着加工程度增加加工硬化也增加而其成型性能逐渐相变。

(2)品质特性

A.表面品质

不锈钢薄板价格昂贵，客户对它的表面要求非常高。但不锈钢薄板在制造过程中

不可避免会出现各种各样的缺陷，如划伤、麻点、折痕、辊印、裂纹、污染等，从而影响其表面质量。

a.划伤、折痕等缺陷

不管是用于餐具、锅等的高级材还是用于钢管的低级材，表面一般都不允许存在这种缺陷。

b.麻点、辊印等缺陷

由于这类缺陷在抛光时很难去掉，所以一般表面不允许出现麻点、辊印等缺陷。

但是这些轻微的缺陷经过研磨后可以用于象建筑装饰、厨具等用途。

c.表面污染、色差等

由于这类缺陷是表面性的，抛光后可以方便地去除，因此那些加工后需要抛光的产品不会影响其质量，象锅、钢管等用途。

d.裂纹、疤痕等缺陷

由于是深及内部的缺陷，拉伸后易开裂，因此变形较大的深加工用途不允许存在。

B.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，只有少数用途如热水器、饮水机内胆、机械构件等不需要抛光。因此这就要求原料的抛光性能良好。影响抛光的因素主要有以下几点：

a.原料表面粗度

不锈钢原料表面粗度由热卷原料表面粗度、冷轧工艺、轧辊材质等因素决定。原料粗度越大，则抛光性能越差，粗度越小，则抛光性能越好。

b.原料表面缺陷

如划伤、麻点、过酸洗等，对抛光性能有不利影响。

c.原料晶粒

若晶粒尺寸太大，不均匀，在深拉伸时表面易出现桔皮现象，从而影响BQ性，若晶粒尺寸小，均匀，则表面不易出现桔皮，BQ性相对好。

C.力学性能

这里的材质是指不锈钢的力学性能，主要指硬度、屈服强度、抗拉强度、延伸率等指标。见下表(JIS标准)：

按照硬度的不同要求区分为：DDQ材、硬材、一般材。

1).DDQ(deep drawing quality)材：

是指用于深拉(冲)用途的材料，也就是大家所说的软材，它的主要特点是延伸率较高(≥53%)，硬度较低(≤170)，晶粒度G/S7.0-8.0)，深冲性能极佳。目前许多生产保温瓶、二类餐具、洗涤槽等制品的企业，其产品的加工比一般都较高，有时加工比达 1.98左右，

SUS304DDQ材就是用于这些要求高加工比用途的产品。当然加工比1.9以上的产品一般都需要经过几道次的拉伸才能完成，如果硬度值太高，延伸率太低的话，在加工深拉制品时产品极易开裂，影响成品合格率。

2).硬材

是指用于钢管、研磨、机械构件等用途，硬度相对较高的材料。这种材料的特点是延伸率相对较低(≥45%)，硬度较高(≤HV180)，晶粒度G/S8.5-9.0。它主要用于不需伸拉或较小拉伸就能得到的制品。它与DDQ材相比有一个优点，就是BQ性相对较好。

3).一般材

主要是指硬度介于DDQ材和硬材的材料，一般使用于流通用途、电器、容器等用途。其延伸率≥50%，硬度HV≤175，晶粒度G/S8.5左右。

a).形状

所谓形状是指钢板的平坦度。用途不同，对平坦度的要求也不一样，像深拉伸制品,一般对形状要求不高，平坦度≤6mm即可，而像研磨品等，则对形状要求相对较高，要求平坦度≤4mm。JIS标准规定不锈钢不平度的最大值为20mm。

b).厚度公差

一般来说不锈钢制品的不同，要求原料的厚度公差也各不相同，像餐具、保温杯等，由于它在加工时变形量极大，要求厚度值大一些，所以厚度公差一般要求较小，为5%左右，市场流通用途一般考虑到各方面需要，约在8%左右。

同时不锈钢制品销售对象的不同，也会导致客户对原料厚度公差要求不同。一般出口产品客户的厚度公差要求较小，而且公差范围较窄，以保证制品质量，有的企业甚至要求为2%----3%，而内销企业相对要求厚度公差较大一些，部分客户甚至要求15%。

c).焊接性

产品用途的不同对焊接性能的要求也各不相同。一类餐具对焊接性能一般要求不

高，但是绝大多数产品都需要原料焊接性能好，像二类餐具、保温杯、钢管、饮水机等。SUS304钢的焊接性能能满足所有用途的需要。

d).耐腐蚀性

绝大多数不锈钢制品要求耐腐蚀性能好，像一、二类餐具、厨具、热水器、饮水机、发酵罐等。不经过抛光就使用的容器一般不得存在酸洗残留、氧化皮残留等缺陷。

一般304不锈钢的耐腐蚀性能较好，能满足正常用途需要。

e).不锈钢各成分特性

4.不锈钢钢种简介、比较(见附表)：

5.国内外常用不锈钢牌号对照