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200系列Cr—Mn不銹鋼

欄目:不銹鋼分類 發布時間:2018-12-23

鎳價的波動促使許多的生產商尋求另一種與AISI304性能相同的奧氏體不銹鋼替代產品。在20世紀30年代初,生產出了最初的鉻錳(Cr—Mn)奧氏體不銹鋼,鋼中錳元素取代了部分鎳。此后,對具體的成分比例進行了更多的研究,使用了氮(N)和銅(Cu),控制強烈影響材料性能的元素碳(C)和硫(S)。
200系列不銹鋼的應用在印度所以成功,是由于在一些特定的用途中有可能替代304不銹鋼,而且沒有危險。與此相反,在其他地方,在市場上售處的200系列不銹鋼幾乎沒有控制硫、碳含量、存在著損害終端用戶和不銹鋼形象的風險?!?
表1表示一些200系列不銹鋼的化學成分

型號標準號CrNiMnNCS其他
201S2010016.0-18.03.5-5.55.5-7.50.25最大0.15最大0.030最大
201LNS2015316.0-17.54.0-5.06.4-7.51.0-0.250.03最大0.015最大Cu1.0最大
202S2020017.0-19.04.0-6.07.5-10.00.25最大0.15最大0.030最大
204LS2040015.0-17.01.5-3.07.0-9.00.15-0.30.03最大0.030最大

S2043015.5-17.51.5-3.56.5-9.00.05-0.250.15最大0.030最大Cu2.0-4.0
205S2050015.5-17.51.5-3.514.0-15.50.32-0.400.12-0.250.030最大
214S2140017.0-18.51.0最大14.0-16.00.35最小0.12最大0.030最大
216S2160017.5-22.05.0-7.07.5-9.00.25-0.50.08最大0.030最大Mo2.0-3.0

S2400017.0-19.02.25-3.7511.5-14.50.2-0.40.08最大0.030最大

S3200119.5-21.51.0-3.04.0-6.00.05-0.170.03最大0.030最大Cu1.0最大

EN1.437116.0-17.03.5-5.56.0-8.00.15-0.200.03最大0.015最大

EN1.437216.0-18.03.5-5.55.5-7.50.05-0.250.15最大0.015最大

EN1.437317.0-19.04.0-6.07.5-10.50.05-0.250.15最大0.030最大
J1*印度廠家標準15.0-17.04.0-5.07.0-8.0≦0.08≦0.03Cu0.8-1.2
J4*15.0-16.00.8-1.28.5-10.0≤0.200.10.03Cu1.5-2.0
注:*為便于讀者了解,J1,J4成份為譯者加入。
耐腐蝕性和可加工性
    圖1給出一些不銹鋼的電流密度值。鉻含量強烈影響耐孔蝕性能,硫也是如此一種。
    圖2還著重指出Cr-Mn不銹鋼與304不銹鋼相比性能明顯不同。
    圖3表示通過觀察取出鈍化的pH值得到的相同的結果。
    圖4為通過在含鹽霧氣下暴露試驗的結果表明,顯然304不銹鋼和Cr-Mn型不銹鋼性能明顯不同。
圖5為冷成型鋼:試驗證明有一定的形成馬氏體的趨勢,特別當為降低機械抗力而減少氮和碳含量時。最重要的是,鎳含量在1%—4%之間的200系列不銹鋼在后續的深沖操作中對冷裂紋相當敏感(延遲斷裂)。
結論
錳(和氮)取代部分或全部鎳有可能生產更低鎳含量達不到平衡而形成了鐵素體,為此,200系列不銹鋼中的鉻鐵含量降到15%-16%,某些情況下降到了13%-14%,其耐腐蝕性是不能與304和其他類似的鋼比的。 此外,在沉積區和縫隙的腐蝕部位常見的酸性條件下,錳和有些情況下銅降低了再鈍化的作用。Cr-Mn鋼在這些條件下的毀壞速度大約是304不銹鋼的10-100倍。還有,在生產中常常不能控制這些鋼中殘余的硫含量和碳含量,材料無法溯源跟蹤,甚至在材料回收利用也如此。如果不說明是Cr-Mn鋼,它們就會成為一種危險的廢鋼混和原料,導致鑄件含有意想不到的高錳含量。 然而這些鋼與300系列不銹鋼絕對不能“互換”或“錯用”,就耐蝕性而言有著完全不同的性能等級??紤]到這點,在400系列鐵素體不銹鋼中可找到一些合適的替代品中。這些品種即可以是薄板、帶鋼、鋼管、棒材等這樣的原料,也可以制成產品,如螺釘、螺帽、螺栓、法蘭、閥門等,在沒有從本質上確認,甚至在某些情況下以錯誤的確認就已售出。 對這些問題,意大利不銹鋼協會(Centro In—ox)與無損探傷(NDT)專業化公司合作,正式提出一種試劑,它對于存在的錳敏感,以便能快速鑒別一種奧氏體不銹鋼屬于200系列還是300系列。


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