奧氏體系列(lie)(lie)不銹鋼以300系列(lie)(lie)和馬氏體系列(lie)(lie)進(jin)行表(biao)(biao)示(shi),鐵素體系列(lie)(lie)不銹鋼則(ze)以400系列(lie)(lie)進(jin)行表(biao)(biao)示(shi)。
1. 從300系列(lie)向400系列(lie)鋼(gang)種(zhong)轉換
對應300系列鋼種而開發400系列鋼種的過程中,為了適應客戶對產品的需求,各不銹鋼生產廠家針對其特定用途,具有同等耐腐蝕性的高純化鐵素體系列不銹鋼的開發,幾乎全都是由鉻(Cr)和鉬(Mo)相組合的合金。將300系列代表鋼種SUS304不銹鋼(18Cr-8Ni)和400系列代表鋼種 SUS410(13Cr),SUS430(18Cr)的特性進行比較,一般情況下,400系列鋼種其耐腐蝕性與加工性較差。如果想改善其耐腐蝕性則需要增加鉻的含量,還需添加鉬。這樣一來,加工性能降低了,而且加入鉬使原材料價格變動大,使成本增高。如何使400系列鋼種的耐腐蝕性和加工性能向300系列鋼種靠近,是課題的重點。
最近(jin)開發的(de)(de)(de)(de)400系列(lie)(lie)鋼(gang)種(zhong)和這種(zhong)想法相近(jin),如表(biao)(biao)1-4所介紹。為彌補(bu)400系列(lie)(lie)加(jia)(jia)工性差的(de)(de)(de)(de)弱點(dian),作為高(gao)純化高(gao)加(jia)(jia)工性鐵(tie)(tie)素(su)體系列(lie)(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)有(you)新日(ri)鐵(tie)(tie)住金(jin)(即新日(ri)本(ben)鋼(gang)鐵(tie)(tie)公司(si)和住友金(jin)屬(shu)工業公司(si)合并的(de)(de)(de)(de)新組(zu)建公司(si))的(de)(de)(de)(de)YUSPDCX(17Cr-0.2Ti-ULC.N).在力(li)學性能(neng)方面(mian),其(qi)伸長率(lv)比(bi)原來SUS430提(ti)高(gao)了(le)40%左右。但(dan)是,與SUS304相比(bi)其(qi)耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)性有(you)差別(bie),因此其(qi)用途受(shou)到限(xian)制。另外,為了(le)彌補(bu)400系列(lie)(lie)鋼(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)性差的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)足(zu),要增加(jia)(jia)鉻(Cr)的(de)(de)(de)(de)含(han)量,而(er)(er)此同時又要使其(qi)加(jia)(jia)工性能(neng)不(bu)(bu)降低,則(ze)開發了(le)JFE鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)JFE443CT(21Cr-0.4Cu-0.3Ti-LC,N)(見表(biao)(biao)1-5)。它具備了(le)與SUS304相同的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)性而(er)(er)且比(bi)SUS304價格低廉,成為一種(zhong)全新的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)。在表(biao)(biao)1-6中(zhong),收(shou)集了(le)從300系列(lie)(lie)向400系列(lie)(lie)轉換鋼(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)(de)考慮方案(an)。



2. 300系(xi)列和(he)400系(xi)列鋼種所在位置的變化
在(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)發(fa)展過程(cheng)(年(nian)輪)中,由于(yu)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)新鋼(gang)(gang)種(zhong)開發(fa),如(ru)進行(xing)了(le)從(cong)300系(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)向400系(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)(de)轉換,多是(shi)因(yin)為不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要原料鎳或鉬的(de)(de)(de)(de)價格上漲而引(yin)起的(de)(de)(de)(de)。從(cong)前(qian)以300系(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)代(dai)表SUS304 和400系(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)代(dai)表 SUS410、SUS430,在(zai)(zai)耐腐蝕(shi)性和成本以及特(te)性方面被(bei)明確分類;近(jin)來因(yin)為市場(chang)需求和不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)生產廠(chang)家(jia)的(de)(de)(de)(de)努力,開發(fa)了(le)改善耐腐蝕(shi)性的(de)(de)(de)(de)400系(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)材(cai)料,遂而400系(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)所在(zai)(zai)位置亦取(qu)得變化(見(jian)圖1-2)。

在(zai)每個(ge)產(chan)業(ye)領域(yu)中,許(xu)多產(chan)品(pin)都有(you)(you)(you)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)轉(zhuan)換(huan)(huan)(huan)的(de)記錄。以前雖然發生過(guo)幾次鎳(nie)原(yuan)料價格(ge)(ge)上漲(zhang),但大都在(zai)較短時間(jian)內就有(you)(you)(you)所回落,大幅度價格(ge)(ge)高(gao)漲(zhang)時期有(you)(you)(you)1969年(nian)、1988年(nian)以及2004年(nian)3次。1980年(nian)開始,因(yin)為開發了許(xu)多400系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)(lie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong),因(yin)而(er)第二次(1988年(nian)),因(yin)鎳(nie)原(yuan)料價格(ge)(ge)高(gao)漲(zhang)時就進(jin)行了從300系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)(lie)向400系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)(lie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的(de)成功(gong)轉(zhuan)換(huan)(huan)(huan)。但是,在(zai)建筑五金等領域(yu)中,因(yin)為長期遺留(liu)下來了一(yi)種(zhong)(zhong)習慣-300系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)(lie)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)無磁性,被認(ren)為是“高(gao)級品(pin)”,有(you)(you)(you)磁性的(de)400系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)(lie)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)是“便宜貨”。這些認(ren)識,使(shi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)轉(zhuan)換(huan)(huan)(huan)面臨困難(nan)。還有(you)(you)(you)因(yin)轉(zhuan)換(huan)(huan)(huan)會(hui)導致以300系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)(lie)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)為主(zhu)的(de)銷售商銷售額下降,盈(ying)利(li)減少,因(yin)此還沒有(you)(you)(you)需方積(ji)極(ji)要求進(jin)行鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)轉(zhuan)換(huan)(huan)(huan)的(de)活動。
在鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)轉換(huan)問題上,除鎳材價(jia)格高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)因素(su)外,還有軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)方(fang)法方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)因素(su)。普通(tong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)兼營不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)廠家,用軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)普通(tong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)串(chuan)列(lie)式(shi)連續冷(leng)軋(ya)(ya)(ya)機組(zu)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)擴大生產(chan)能力(li)并積極銷售,這些(xie)冷(leng)軋(ya)(ya)(ya)機組(zu)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)SUS436L(18Cr-1Mo-Ti,Nb-LC)替代SUS304,探(tan)討向(xiang)400系列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)轉換(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題。而用同樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)ZM機組(zu)冷(leng)軋(ya)(ya)(ya)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang),從(cong)SUS304 向(xiang)鐵素(su)體鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)轉換(huan)所獲得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)差很(hen)小,建議需要時以串(chuan)列(lie)式(shi)連續冷(leng)軋(ya)(ya)(ya)機組(zu)組(zu)合軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)價(jia)差大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材,來促進(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)轉換(huan)。但此法所軋(ya)(ya)(ya)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材達不(bu)到(dao)同樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)質量,事故多次發生。
3. 與300系列(lie)鋼種(zhong)對應的(de)(de)400系列(lie)鋼種(zhong)的(de)(de)開(kai)發(fa)
在不銹鋼(gang)發(fa)展的(de)(de)(de)歷史過(guo)程中(zhong),形成根基的(de)(de)(de)基本鋼(gang)種(zhong)記號為409,410,430,434,304,316.這(zhe)些鋼(gang)種(zhong)是前輩們(men)以智慧將(jiang)生產成本和耐腐(fu)蝕性(xing)之間(jian)優選(xuan)平衡(heng)的(de)(de)(de)成果(guo)。引起從所謂(wei)奧氏(shi)體(ti)體(ti)系的(de)(de)(de)300系列不銹鋼(gang)轉(zhuan)化到(dao)所謂(wei)鐵素體(ti)和馬氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)400.系列不銹鋼(gang),是由于(yu)Mo材料價格上漲(zhang),針對汽車用裝飾(shi)材料SUS434(18Cr-1Mo)而開發(fa)了取代(dai)SUS434的(de)(de)(de)18Cr-Nb(SUS430J1L)。
還有不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要原料(liao)鎳(Ni),當其價格(ge)高(gao)漲時與(yu)300系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)代(dai)表304具(ju)(ju)有相同耐腐(fu)蝕(shi)(shi)性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)400系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),市場需求量大大提高(gao)。進(jin)而在(zai)(zai)汽車、電機、建筑材料(liao)方(fang)(fang)面廣泛(fan)應用(yong),擴展了(le)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)途(tu)范圍。在(zai)(zai)這些領域中,300系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)線[膨]脹系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)數(shu)大,對于長尺寸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)房(fang)頂(ding)材料(liao)因難(nan)以采取焊接(jie)方(fang)(fang)法施工,而且在(zai)(zai)使用(yong)過程中也(ye)產生過問題;因此不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)生產廠家注(zhu)重開(kai)發了(le)與(yu)300系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)具(ju)(ju)有同樣耐腐(fu)蝕(shi)(shi)性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)400系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),陸續(xu)地開(kai)發了(le)高(gao)耐腐(fu)蝕(shi)(shi)性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵素體系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),以400系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)替補了(le)300系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。在(zai)(zai)制造(zao)技術方(fang)(fang)面,400系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)由(you)(you)于是低碳、低氮制造(zao)技術,因此必須進(jin)行高(gao)純化工作,向來以生產不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)為專業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)廠家現(xian)在(zai)(zai)得到了(le)一個擴大生產規模的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)契機。由(you)(you)于開(kai)發400系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)新規格(ge)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種,同時開(kai)發了(le)許多(duo)耐腐(fu)蝕(shi)(shi)性改(gai)進(jin)材料(liao),對擴展不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)途(tu),做出(chu)很大貢獻(見圖1-3)。


