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不锈钢系列牌号介绍 -- 303/302HQ 的性能及特点

不锈钢系列牌号介绍 -- 303 的性能及特点 



303不锈钢是奥氏体不锈钢中切削加工性能最佳的。它主要用于生产过程涉及大量自动螺丝机切削加工的场合。可加工性评级(与B1212相比)约为78%。303还有个“Ugima” 牌号,切削加工性能更佳,优于标准的303牌号。


303不锈钢切削加工性能和磨损特性的改善是因为添加了硫,而硫也降低了303的耐腐蚀性,使其低于304不锈钢。同其它的奥氏体不锈钢一样,303不锈钢具有优异的韧性,尽管硫略微降低了其韧性。


303Se(UNS S30323)添加了硒而不是硫,与303相比,冷成形和热成形性能提高,且机加工表面更光滑,机加工速率也略有降低。


耐腐蚀性能

对轻度腐蚀性环境具有良好的耐蚀性,但由于硫的添加,耐蚀性显著低于304不锈钢,硫化物夹杂物充当了点蚀的起始点。303不锈钢不应当用于海洋或类似的环境中,因为这种环境会导致快速的点蚀。由于303中硫化物夹杂主要沿轧制方向排列,因此横截面耐腐蚀性的降低尤其明显。


与其他常见的奥氏体不锈钢一样,303在大约50°C以上的氯化物环境中会发生应力腐蚀开裂。


耐热性能

良好抗氧化性能,间歇使用时温度可达760°C,连续使用时温度可达870°C。303通常碳含量不低,因此容易发生敏化,可能导致晶间腐蚀。由于碳化物析出,通常不建议在425-860°C温度范围内连续使用。


加工

除了降低耐腐蚀性之外,303中添加的硫还导致焊接性和成形性的降低(与304级相比)。303不适合小半径的弯曲操作。折衷方案可能是采用304 Ugima切削性能改进的牌号 - 虽然机加工性能不如303,但成形性更好,且焊接性能优异,耐腐蚀性显著提高。


热处理

固溶处理(退火)

加热至1010-1120℃并快速冷却。此牌号不能通过热处理硬化。


焊接

一般不推荐,但如果不可避免,应使用308L或309焊条。焊缝必须经过退火处理才能获得最佳的耐腐蚀性,但即使这样也会导致机械性能和耐腐蚀性能下降。


机加工

许多棒材产品都有切削加工性能改进型的303牌号,甚至比标准的303切削加工性能更好,机加工速率非常高,刀具磨损更小。


如果要求超高机加工速率,可使用Ugima 303UX等特殊牌号。它除了通常的含有较高含量的硫及采用了改善切削性能的炼钢工艺外,还含铜可降低加工硬化率。


典型应用

螺母和螺栓、衬套、轴、 电气开关设备组件、齿轮。通常,任何需要大量切削加工的部件以及303的耐腐蚀性和制造性能可满足要求的场合,均可采用此牌号。


标准规范中规定的性能数据

ASTM A582M规定了长材(棒材)的性能。对于其他产品如相应规格的线材和锻件,规定了类似但不一定相同的特性。


成分标准


力学性能标准


物理性能(退火状态)


同一牌号的各标准对比


不锈钢系列牌号介绍 -- 302HQ 的性能及特点 

 

302HQ不锈钢是一种专用线材牌号,广泛用于制造不锈钢紧固件。 与304不锈钢相比,其成分中添加的3%的铜可显著降低冷加工硬化率。302HQ是制造自攻螺钉和轻型机械螺钉的标准材料, 它也用于某些螺栓,固定螺钉,铆钉和专用紧固件。 它现在已完全取代了384和305用于冷镦用途。


302HQ的命名是非标准化的 -  ASTM规范将此牌号列为UNS S30430,这个牌号还有其它的名称包括“XM-7”,“304Cu”和“304HQ”等。 不锈钢紧固件的标准规范ISO 3506,将302HQ作为“A2”等级紧固件的合格成分; 它通常用来制造A2-70和A2-80强度等级的紧固件。 稳定的奥氏体结构使得302HQ即使在大量冷加工后也是非磁性的,并且在低至冷冻温度的条件下下仍保持优异的韧性。



耐腐蚀性能

相当于或优于304不锈钢。在温热的氯化物环境中易发生点蚀和缝隙腐蚀,温度高于约50°C时对应力腐蚀开裂敏感。302HQ可耐受常温饮用水中高达约200mg/L的氯化物,如果是60℃的饮用水,可耐受的氯化物含量约为150mg/L。



耐热性能

抗氧化性能良好,间歇使用温度可达到870°C,连续使用温度可达925°C。由于302HQ碳含量非常低,一般而言,在425-860°C范围内连续使用是安全的(无碳化物析出)。



热处理

固溶处理(退火)加热至1010-1120°C并迅速冷却。 热处理不能使其硬化。



焊接

焊接性能优异,所有标准的熔焊方法(无论是否含有填充金属)均可采用。使用308L焊条。除了在线材生产中采用电阻对焊将线材连接在一起,以及将此牌号用于制造螺柱焊接紧固件等需要焊接外,此牌号在应用中一般不需要焊接。AS 1554.6未具体列出302HQ 。



机加工

302HQ很少进行机加工,该牌号硫含量非常低,这有助于其成形性,但降低了切削性能。 机加工肯定是可以的。


已生产出切削性能获得改善的302HQ牌号,具有非常高的切削加工性能。 该牌号硫含量略高,也经过钙处理。当需要对 “18/8” 牌号进行大量冷成形和机加工操作时,可考虑采用切削性能改进型302HQ(Ugima 4567)。



冷加工硬化

302HQ是常见的奥氏体不锈钢牌号中加工硬化率最低的牌号。抗拉强度增加约8MPa /%Ra(根据丝材拉拔数据,冷加工面积每减少1%,抗拉强度增加8MPa )。 即使在大量冷加工后,该牌号仍然基本上对磁铁没有响应。


对于某些高强度冷镦紧固件,需要稍高的加工硬化率,因此需要使用304或304L(或特殊牌号304M)代替302HQ;这些牌号的加工硬化率约为10-12.5MPa/%RA。



典型应用

所有严苛的冷镦应用,包括自攻螺钉,屋顶螺栓,机械螺钉,螺栓,固定螺钉,盲铆钉等。



标准规范中规定的性能数据

ASTM A493规定了S30430丝材的性能,丝材是此牌号唯一常用的形式。 ISO 3506-1和3506-3标准给出了成品紧固件的性能。


成分标准


力学性能标准


物理性能(退火状态)


同一牌号的各标准对比


替代牌号

304、304L或304M -- 需要(或能承受)较高的加工硬化率时;

316L -- 需要较高的耐氯离子点蚀和缝隙腐蚀性能,较高的加工硬化率可被接受时;

430 -- 需要低成本,较低耐蚀性也可接受时。


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