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不锈钢（stainlesssteel）
铬含量不少于12％的耐腐蚀钢，是不锈耐酸钢的简称。钢中的铬与腐蚀介质中的氧作用，在钢的表面形成一层很薄的氧化膜，称为自钝化膜，使钢在空气、水和酸、碱、盐中很耐腐蚀。钢中除铬以外，还可加入镍、钼、铜、钛等合金元素，使其具有更好的耐蚀性、工艺性或机械性能等。不锈钢一般分为铬不锈钢、铬镍不锈钢和高强度不锈钢3类。
铬不锈钢
含铬量在12～30％之间。最早于1912年由英国的H.布里尔利制成。按室温下的组织结构，铬不锈钢又分为铁素体不锈钢和马氏体不锈钢两类。铁素体不锈钢含碳量较低，不能热处理强化，强度低，可焊性差，如0Cr13、0Cr17Ni等，主要用于制作硝酸工业、人造纤维和食品工业的设备。碳、氮总含量在0.02％以下的超纯铁素体不锈钢，如00Cr27Mo钢等有更好的耐蚀性和工艺性能。马氏体不锈钢含碳量较高，经淬火热处理后能获得很高的强度和硬度，但耐蚀性较差，如1Cr13、4Cr13、9Cr18MoV钢等，多用于制造承受高载荷的汽轮机叶片、螺栓以及要求高硬度的阀片、刀具和轴承等。
铬镍不锈钢
含铬12～30％、镍6～12％和少量其他元素。这种钢的含碳量极低，室温时呈奥氏体或奥氏体加铁素体组织。它比铬不锈钢具有更好的耐蚀性、可焊性和成型性。最早的铬镍不锈钢于1912年由德国的B.施特劳斯和E.茅雷尔制成。现代最常用的是含铬18％、镍8%的18-8型不锈钢。这种不锈钢屈服强度低，不能热处理强化。但加工强化倾向大，通过冷加工可获得高强度的线材和带材。常用钢种如0Cr18Ni9、0Cr17Ni13Mo2等，多用于制作化工容器、设备衬里、输送管道、医疗器械和仪表等。加入铜和钼的不锈钢，如0Cr18Ni18Mo2Cu2Ti等在稀硫酸、磷酸等非氧化性介质中有较好的耐蚀性。含碳量在0.03％以下的超低碳镍铬奥氏体不锈钢如00Cr18Ni10、00Cr17Ni13Mo2，含钛的铬镍奥氏体不锈钢如0Cr18Ni9Ti等有较好的抗晶间腐蚀能力。含锰、氮的铬镍奥氏体不锈钢，如1Cr18Mn8Ni5N和0Cr18Ni9N等，有较高的屈服强度。
高强度不锈钢
分马氏体不锈钢和沉淀强化不锈钢两类。马氏体不锈钢属铬不锈钢。沉淀强化不锈钢是含有适量的铜、铝、钛等合金元素的铬镍不锈钢，经固溶热处理后呈奥氏体、半奥氏体或马氏体组织，再经时效热处理后，钢内进一步析出弥散的强化相，使钢具有很高的强度(σb)≥1000兆帕)，并保持较好的韧性和耐蚀性，如0Cr17Ni26A12MoVTi、0Cr17Ni7Al和0Cr17Ni4Cu4Nb钢等，常用于制作耐腐蚀高压容器、高载荷零部件、飞行器蒙皮和弹簧等。另外，相变诱发塑性不锈钢(TRIP)是现代新发展的不锈钢，具有更高的强度，也有较好的耐蚀性。
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| 一、不锈钢热轧钢板 |
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| 不锈钢热轧钢板是用热轧工艺生产的不锈钢钢板。厚度不大于3mm的为薄板，厚度大于3mm的为厚板。用于化工、石油、机械、船舶等行业制造耐蚀零件、容器和设备。其分类和牌号如下： |
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1．奥氏体型钢
(1)1Cr17Mn6Ni15N；(2)1Cr18Mn8Ni5N；(3)1Cr18Ni9；(4)1Cr18Ni9Si3；(5)0Cr18Ni9；
(6)00Cr19Ni10；(7)0Cr19Ni9N；(8)0Cr19Ni10NbN；(9)00Cr18Ni10N；(10)1Cr18Ni12；
（11)
0Cr23Ni13；(12)0Cr25Ni20；(13) 0Cr17Ni12Mo2；(14)
00Cr17Ni14Mo2；
(15) 0Cr17Ni12Mo2N；(16)
00Cr17Ni13Mo2N；(17) 1Cr18Ni12Mo2Ti；(18)
0Cr18Ni12Mo2Ti；
(19) 1Cr18Ni12Mo3Ti；(20)
0Cr18Ni12Mo3Ti；(21) 0Cr18Ni12Mo2Cu2；
(22)
00Cr18Ni14Mo2Cu2；(23) 0Cr19Ni13Mo3；(24)
00Cr19Ni13Mo3；(25) 0Cr18Ni16Mo5；
(26)
1Cr18Ni9Ti；(27) 0Cr18Ni10Ti；(28) 0Cr18Ni11Nb；(29)
0Cr18Ni13Si4 |
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2．奥氏体——铁素体型钢
（30）0Cr26Ni5Mo2；（31）00Cr18Ni5Mo3Si2； |
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3．铁素体型钢
（32）0Cr13Al；(33)
00Cr12；(34)1Cr15；(35)1Cr17；(36)1Cr17Mo；(37)00Cr17Mo；
(38)00Cr18Mo2；(39)00Cr30Mo2；(40)00Cr27Mo |
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4．马氏体型钢
（41）1Cr12；（42）0Cr13；（43）；1Cr13；（44）2Cr13；（45）3Cr13；（46）4Cr13；
（47）3Cr16；（48）7Cr17 |
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5．沉淀硬化型钢
（49）0Cr17Ni7Al |
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| 二、不锈钢冷轧钢板 |
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| 不锈钢冷轧钢板是用冷轧工艺生产的不锈钢钢板，厚度不大于3mm的为薄板，厚度大于3mm的为厚板。用于制作耐腐蚀部件，石油、化工的管道、容器、医疗器械、船舶设备等，其分类和牌号如下： |
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1．奥氏体型钢
除与热轧部分相同外（29种），还有：（1）2Cr13Mn9Ni4(2)1Cr17Ni7(3)
1Cr17Ni8 |
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2．奥氏体——铁素体型钢
除与热轧部分相同外（2种），还有：(1)1Cr18Ni11Si4AlTi(2)
1Cr21Ni5Ti |
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3．铁素体型钢
除与热轧部分相同外（9种），还有：00Cr17 |
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4．马氏体型钢
除与热轧部分相同外（8种），还有1Cr17Ni2 |
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5．沉淀硬化型钢
（49）0Cr17Ni7Al |
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| 三、铁素体、奥氏体、马氏体简介 |
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大家知道固态金属及合金都是晶体，即在其内部原子是按一定规律排列的，排列的方式一般有三种即：体心立方晶格结构、面心立方晶格结构和密排六方晶格结构。金属是由多晶体组成的，它的多晶体结构是在金属结晶过程中形成的。组成铁碳合金的铁具有两种晶格结构：910℃以下为具有体心立方晶格结构的α——铁，910℃以上为具有面心立方晶格结构的Υ——铁。如果碳原子挤到铁的晶格中去，而又不破坏铁所具有的晶格结构，这样的物质称为固溶体。碳溶解到α——铁中形成的固溶体称铁素体，它的溶碳能力极低，最大溶解度不超过0.02%。而碳溶解到Υ——铁中形成的固溶体则称奥氏体，它的溶碳能力较高，最高可达2%。奥氏体是铁碳合金的高温相。
钢在高温时所形成的奥氏体，过冷到727℃以下时变成不稳定的过冷奥氏体。如以极大的冷却速度过冷到230℃以下，这时奥氏体中的碳原子已无扩散的可能，奥氏体将直接转变成一种含碳过饱和的α固溶体，称为马氏体。由于含碳量过饱和，引起马氏体强度和硬度提高、塑性降低，脆性增大。
不锈钢的耐蚀性主要来源于铬。实验证明，只有含铬量超过12%时钢的耐蚀性能才会大大提高，因此，不锈钢中的含铬量一般均不低于12%。由于含铬量的提高，对钢的组织也有很大影响，当铬含量高而碳含量很少时，铬会使铁碳平衡，图上的Υ相区缩小，甚至消失，这种不锈钢为铁素体组织结构，加热时不发生相变，称为铁素体型不锈钢。
当含铬量较低（但高于12%），碳含量较高，合金在从高温冷却时，极易形成马氏体，故称这类钢为马氏体型不锈钢。
镍可以扩展Υ相区，使钢材具有奥氏体组织。如果镍含量足够多，使钢在室温下也具有奥氏体组织结构，则称这种钢为奥氏体型不锈钢。 |
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| 四、我国和日本常用不锈钢钢号的近似对照 |
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| 1．对照表： |
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| 日本（JIS） |
中国（GB） |
| SUS304 |
0Cr18Ni9(0Cr19Ni9) |
| SUS 304L |
00Cr19Ni10(00Cr18Ni10) |
| SUS 309S |
0Cr23Ni13 |
| SUS 310S |
0Cr25Ni20(1Cr25Ni20Si2) |
| SUS 316 |
0Cr17Ni12Mo2(0Cr18Ni12Mo2Ti) |
| SUS 316L |
00Cr17Ni14Mo2 |
| SUS 321 |
1Cr18Ni9Ti(0Cr18Ni9Ti) |
| SUS 430 |
1Cr17 |
| SUS 403 |
1Cr12 |
| SUS 410 |
1Cr13 |
| SUS 420J1 |
2Cr13 |
| SUS 420J2 |
3Cr13 |
| SUS 431 |
1Cr17Ni2 | |
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| 2．牌号后掇NO．1表示热轧后进行热处理、酸洗或类似的处理；NO．2表示冷轧后进行热处理、酸洗或相应处理；NO．2B表示冷轧后进行热处理、酸洗或类似的处理，最后经冷轧获得适当光洁度。如304NO．1不锈钢板表示牌号为304的热轧不锈钢板。再如321-2B表示牌号为321的冷轧不锈钢板，表面要求冷轧后进行热处理，酸洗或类似的处理，最后经冷轧获得适当光洁度。 |
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| 五、不锈钢在各领域的应用 |
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1．1960年——1999年约40年间，西方国家的不锈钢产量从215万吨猛增到1728万吨，增加了约8倍，平均年增长率约为5．5%。不锈钢主要用于厨房、家电、运输、建筑、土木各领域。在厨房器具方面主要有水洗槽和电气、煤气热水器，家电产品主要有全自动洗衣机的滚筒。从节能和再循环等环保的观点看，不锈钢的需求有望进一步扩大。
在运输领域主要有铁道车辆和汽车的排气系统，用于排气系统的不锈钢在每辆车中约为20-30kg，全世界的年需求约100万吨，这是不锈钢最大的应用领域。
在建筑领域，最近的需求急剧增长，如：新加坡地铁车站的防护装置，使用了约5000吨的不锈钢外装饰材。再如日本1980年以后，用于建筑业的不锈钢增长了约4倍，主要用作屋顶、大楼内外装饰和结构材。80年代，在日本沿海地区使用304型无涂漆材作为屋顶材料，从防锈考虑，逐步转变为使用涂漆不锈钢。进入90年代，开发了具有高耐蚀性的20%以上高Cr铁素体系不锈钢，被用作屋顶材料，同时为了美观性，开发了各种表面精加工技术。
在土木领域，日本的水坝吸水塔使用不锈钢。欧美的寒冷地区，为防止高速公路和桥梁的冻结需撒盐，这就加速了钢筋的腐蚀，所以使用不锈钢钢筋。在北美的道路中，近3年间约有40处采用了不锈钢钢筋，每处的使用量为200-1000吨，今后不锈钢在该领域的市场将有所作为。 |
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2．今后扩大不锈钢应用的关键是环保、长寿命和IT的普及。
关于环保方面，首先从大气环保的观点看，用于抑制二恶英发生的高温垃圾焚烧装置、LNG发电装置和使用煤的高效发电装置的耐热、耐高温腐蚀不锈钢的需求将扩大。还有估计在21世纪初将投入实际应用的燃料电池汽车的电池壳也将使用不锈钢。从水质环保的观点看，在给水、排水处理装置中，具有优异耐蚀性的不锈钢也将扩大需求。
关于长寿命，在欧洲已有的桥梁、高速公路、隧道等设施中，不锈钢的应用在增加，预计这种潮流将遍及全世界。还有日本一般住宅建筑的寿命特别短为20-30年，废材处理成为一大问题。最近以寿命达到100年为目标的建筑物开始出现，这样具有优异耐久性的材料需求将增长。从地球环保的观点看，长寿命在减少土木、建筑废材的同时，有必要从引入新概念的设计阶段探讨如何降低维修成本。
关于IT的普及，在IT的发展和普及过程中，功能材料在设备硬件方面起很大的作用，对高精密度、高功能材料的要求非常大。如：在手机和微机部件中，灵活应用了不锈钢的高强度、弹性和非磁性等特性，使得不锈钢的应用扩大。还有在半导体和各种基板的制造设备中，具有良好清洁度和耐久性的不锈钢发挥了重要作用。
不锈钢具有多种其它金属没有的优异性能，是一种具有优异耐久性和再循环性的材料，今后对应时代的变化，不锈钢将广泛应用于各种领域。 |
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