奧氏體系列(lie)(lie)不銹鋼(gang)以300系列(lie)(lie)和馬(ma)氏體系列(lie)(lie)進(jin)行表示,鐵素體系列(lie)(lie)不銹鋼(gang)則(ze)以400系列(lie)(lie)進(jin)行表示。


1. 從300系(xi)列向400系(xi)列鋼種轉換


  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)400系(xi)列鋼種和這種想法相近(jin),如表(biao)1-4所介紹。為彌補(bu)400系(xi)列加(jia)工(gong)性差的(de)(de)(de)弱點,作(zuo)為高(gao)純(chun)化高(gao)加(jia)工(gong)性鐵素體系(xi)列不銹鋼有新(xin)日(ri)鐵住金(即新(xin)日(ri)本(ben)鋼鐵公司(si)和住友金屬工(gong)業公司(si)合并的(de)(de)(de)新(xin)組建公司(si))的(de)(de)(de)YUSPDCX(17Cr-0.2Ti-ULC.N).在力學性能方面,其(qi)(qi)伸長率比原來SUS430提高(gao)了(le)(le)40%左右。但(dan)是,與SUS304相比其(qi)(qi)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)性有差別,因(yin)此其(qi)(qi)用(yong)途受(shou)到(dao)限制。另外,為了(le)(le)彌補(bu)400系(xi)列鋼種的(de)(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)性差的(de)(de)(de)不足,要增加(jia)鉻(Cr)的(de)(de)(de)含(han)量(liang),而此同時又要使其(qi)(qi)加(jia)工(gong)性能不降低(di),則開發了(le)(le)JFE鋼的(de)(de)(de)JFE443CT(21Cr-0.4Cu-0.3Ti-LC,N)(見表(biao)1-5)。它具備了(le)(le)與SUS304相同的(de)(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)性而且比SUS304價格低(di)廉,成為一種全新(xin)的(de)(de)(de)不銹鋼。在表(biao)1-6中(zhong),收集(ji)了(le)(le)從300系(xi)列向400系(xi)列轉換鋼種的(de)(de)(de)考(kao)慮方案。


表 4.jpg

表 6.jpg

表 6.1.jpg



 2. 300系列和(he)400系列鋼種所在(zai)位置的變化


 在(zai)(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)發展(zhan)過(guo)程(年輪)中,由于不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)新(xin)鋼(gang)(gang)(gang)種開發,如(ru)進行了(le)從(cong)300系(xi)列(lie)(lie)(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)向400系(xi)列(lie)(lie)(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)種的(de)(de)轉(zhuan)換,多是因(yin)為不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)主要原料鎳或(huo)鉬的(de)(de)價格上漲而引起的(de)(de)。從(cong)前以300系(xi)列(lie)(lie)(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)代(dai)(dai)表SUS304 和(he)400系(xi)列(lie)(lie)(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)代(dai)(dai)表 SUS410、SUS430,在(zai)(zai)耐(nai)腐蝕性(xing)和(he)成本以及特性(xing)方面被明確(que)分類;近來因(yin)為市場需求(qiu)和(he)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)生(sheng)產(chan)廠家的(de)(de)努力,開發了(le)改善耐(nai)腐蝕性(xing)的(de)(de)400系(xi)列(lie)(lie)(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)材料,遂(sui)而400系(xi)列(lie)(lie)(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)所在(zai)(zai)位(wei)置亦取得變化(見圖(tu)1-2)。


圖 2.jpg


 在(zai)每個產(chan)業領域(yu)中(zhong),許多產(chan)品(pin)都有(you)(you)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)鋼(gang)(gang)種(zhong)轉(zhuan)換(huan)(huan)的記錄。以前雖然發生過幾次鎳(nie)原(yuan)料價格(ge)上漲,但(dan)大(da)都在(zai)較短時間內就有(you)(you)所(suo)回落,大(da)幅度價格(ge)高(gao)漲時期有(you)(you)1969年、1988年以及2004年3次。1980年開始(shi),因(yin)(yin)為(wei)開發了(le)許多400系(xi)列(lie)(lie)(lie)鋼(gang)(gang)種(zhong),因(yin)(yin)而第二次(1988年),因(yin)(yin)鎳(nie)原(yuan)料價格(ge)高(gao)漲時就進行(xing)(xing)了(le)從(cong)300系(xi)列(lie)(lie)(lie)向400系(xi)列(lie)(lie)(lie)鋼(gang)(gang)種(zhong)的成功轉(zhuan)換(huan)(huan)。但(dan)是,在(zai)建筑五金(jin)等領域(yu)中(zhong),因(yin)(yin)為(wei)長期遺留下(xia)來了(le)一種(zhong)習慣-300系(xi)列(lie)(lie)(lie)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)無磁性,被認為(wei)是“高(gao)級品(pin)”,有(you)(you)磁性的400系(xi)列(lie)(lie)(lie)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)是“便宜貨”。這些認識,使鋼(gang)(gang)種(zhong)轉(zhuan)換(huan)(huan)面臨困(kun)難。還有(you)(you)因(yin)(yin)轉(zhuan)換(huan)(huan)會導致以300系(xi)列(lie)(lie)(lie)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)為(wei)主(zhu)的銷售(shou)商(shang)銷售(shou)額(e)下(xia)降,盈利減(jian)少,因(yin)(yin)此還沒有(you)(you)需方積極要求(qiu)進行(xing)(xing)鋼(gang)(gang)種(zhong)轉(zhuan)換(huan)(huan)的活(huo)動。


  在鋼(gang)種轉(zhuan)換(huan)問題上(shang),除(chu)鎳材(cai)價格高的(de)(de)(de)因(yin)素(su)外,還有軋(ya)(ya)(ya)制方法方面的(de)(de)(de)因(yin)素(su)。普通鋼(gang)兼營不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)廠家,用(yong)軋(ya)(ya)(ya)制普通鋼(gang)的(de)(de)(de)串列(lie)式連(lian)續冷(leng)軋(ya)(ya)(ya)機組軋(ya)(ya)(ya)制不(bu)(bu)銹鋼(gang)擴(kuo)大生(sheng)(sheng)產能(neng)力并積極銷售,這些冷(leng)軋(ya)(ya)(ya)機組軋(ya)(ya)(ya)制的(de)(de)(de)SUS436L(18Cr-1Mo-Ti,Nb-LC)替(ti)代SUS304,探討(tao)向400系列(lie)鋼(gang)種轉(zhuan)換(huan)的(de)(de)(de)問題。而(er)用(yong)同(tong)樣的(de)(de)(de)ZM機組冷(leng)軋(ya)(ya)(ya)不(bu)(bu)銹鋼(gang),從(cong)SUS304 向鐵素(su)體(ti)鋼(gang)種轉(zhuan)換(huan)所(suo)獲得的(de)(de)(de)價差很小,建議需要時(shi)以串列(lie)式連(lian)續冷(leng)軋(ya)(ya)(ya)機組組合(he)軋(ya)(ya)(ya)制價差大的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)材(cai),來(lai)促進鋼(gang)種的(de)(de)(de)轉(zhuan)換(huan)。但(dan)此法所(suo)軋(ya)(ya)(ya)鋼(gang)材(cai)達不(bu)(bu)到同(tong)樣的(de)(de)(de)質量(liang),事(shi)故多次發生(sheng)(sheng)。


 3. 與300系(xi)列(lie)鋼種(zhong)對應的400系(xi)列(lie)鋼種(zhong)的開發


 在不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)發展的歷史過程(cheng)中,形成根(gen)基(ji)的基(ji)本鋼(gang)種記號為409,410,430,434,304,316.這些鋼(gang)種是前輩們以智慧將生產(chan)成本和(he)耐腐(fu)蝕性(xing)之間(jian)優選(xuan)平(ping)衡的成果(guo)。引(yin)起(qi)從所(suo)謂奧(ao)氏體(ti)體(ti)系的300系列(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)轉化到所(suo)謂鐵素(su)體(ti)和(he)馬氏體(ti)的400.系列(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),是由于Mo材(cai)料(liao)價格上漲(zhang),針對汽車用(yong)裝飾材(cai)料(liao)SUS434(18Cr-1Mo)而開發了取代SUS434的18Cr-Nb(SUS430J1L)。


 還有不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)主(zhu)要原料(liao)鎳(nie)(Ni),當其價格(ge)(ge)高(gao)漲時(shi)(shi)與(yu)300系(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)代(dai)表304具有相同(tong)耐(nai)腐蝕性的(de)(de)400系(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),市場需求量大(da)大(da)提高(gao)。進而(er)在(zai)(zai)汽車、電(dian)機、建筑(zhu)材料(liao)方(fang)面廣泛應用,擴展了不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)用途范(fan)圍。在(zai)(zai)這些(xie)領域(yu)中,300系(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)線[膨]脹系(xi)數大(da),對于長尺寸的(de)(de)房頂材料(liao)因(yin)難(nan)以采取焊接(jie)方(fang)法施工,而(er)且(qie)在(zai)(zai)使用過程中也產(chan)生過問題;因(yin)此(ci)(ci)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)生產(chan)廠(chang)家注重開(kai)發(fa)(fa)了與(yu)300系(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)具有同(tong)樣耐(nai)腐蝕性的(de)(de)400系(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),陸續地開(kai)發(fa)(fa)了高(gao)耐(nai)腐蝕性的(de)(de)鐵素(su)體(ti)系(xi)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),以400系(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)替(ti)補了300系(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。在(zai)(zai)制(zhi)(zhi)造技術(shu)方(fang)面,400系(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)由于是低(di)碳(tan)、低(di)氮制(zhi)(zhi)造技術(shu),因(yin)此(ci)(ci)必須進行高(gao)純(chun)化工作,向(xiang)來(lai)以生產(chan)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)為專業的(de)(de)廠(chang)家現在(zai)(zai)得到了一個擴大(da)生產(chan)規模的(de)(de)契機。由于開(kai)發(fa)(fa)400系(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)新(xin)規格(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)種,同(tong)時(shi)(shi)開(kai)發(fa)(fa)了許多(duo)耐(nai)腐蝕性改進材料(liao),對擴展不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)用途,做出很大(da)貢獻(xian)(見圖1-3)。


圖 3.jpg