不銹鋼是高合金鋼(合金元素總量大于10%)中之一類。因其顏色同普通碳鋼不同,在我國常被俗稱為“白鋼”。又因我國不銹鋼發展歷史等情況,321不銹鋼的應用非常廣泛和普及。以致過去時有發生將不銹鋼和1Cr18Ni9Ti兩者混為一談的情況。通過第二章對主要不銹鋼類的簡介,說明不銹鋼的范圍是如此廣闊和種類繁多。牌號品種不同,特性用途各異。如果不分牌號,必然容易混號亂用,往往造成人為事故和巨大浪費。


  鋼鐵產品或鋼種的牌號(也可簡稱為鋼號),是表征每一個具體鋼種的代表符號。不銹鋼的類別并非牌號,只是把具有某些共同特性或特征的鋼種劃分或歸并在同一類。這種共性不能完全或確切地代表或代替每一鋼種的具體個性特征。眾所周知,所謂“不銹”和“耐蝕”,都不是絕對的,而是相對于具體牌號的鋼種和實際腐蝕介質等具體條件而言。例如奧(ao)氏體(ti)不銹鋼中的18-8型鋼的范圍也很大,各具體鋼號的某些性能差別不小,不能一概而論。


  鋼(gang)號(hao)的(de)(de)表示方法和(he)鋼(gang)種、產(chan)品的(de)(de)技(ji)術標(biao)(biao)準(zhun)等,因(yin)每個國(guo)家(jia)、部門或(huo)協會團體、公司廠家(jia)等各自制訂的(de)(de)標(biao)(biao)準(zhun)不同而異(yi)。同一鋼(gang)種,可能鋼(gang)號(hao)截然不同。因(yin)此,為了(le)準(zhun)確(que)地識別(bie)鋼(gang)種和(he)鋼(gang)號(hao),應在(zai)鋼(gang)號(hao)之(zhi)頭前(qian)注明與之(zhi)相應的(de)(de)標(biao)(biao)準(zhun)代號(hao)或(huo)編(bian)號(hao)。我國(guo)國(guo)家(jia)標(biao)(biao)準(zhun)代號(hao)為GB,冶金工業部標(biao)(biao)準(zhun)代號(hao)為YB。


  同一標準和鋼種,因標準總是不斷修訂和完善,其相應技術標準(如化學成分區間等)和具體各項規定內容也會有變化,甚至連鋼號也改變。如GB1220-84標準中的00Cr19Ni11,即相當GB1220-75中的00Cr18Ni10鋼(304L不銹鋼)。隨著鋼種一代又一代的向前發展,有的在鋼號上能反映出來,如穩定化和超低碳等,有的則不能。同一鋼種的產品不同,其相應的標準亦不同。有的鋼號可以反映,如鑄鋼等,有的也不能反映。有的因用途不同,標準也不同(如1Cr18Ni9Ti鋼也屬不銹耐熱(re)鋼),等等。總之,鋼號并非萬能,它必須同與之相應的有關標準聯系(或結合)起來才能全面反映其確切含義和特征。



一、中國牌號表示方(fang)法標準的制(zhi)定過程(cheng)


 1952年(nian)(nian)7月,原重(zhong)工(gong)業部在(zai)北(bei)京召開全國鋼鐵標(biao)準(zhun)(zhun)規格會(hui)(hui)議,正式通(tong)過了(le)(le)23種部頒(ban)鋼鐵標(biao)準(zhun)(zhun)。這是我(wo)國第一(yi)套(tao)部頒(ban)鋼鐵標(biao)準(zhun)(zhun)(重(zhong)標(biao)),規定當時國產(chan)鋼種采(cai)用(yong)一(yi)套(tao)注音符號的鋼種牌號表(biao)(biao)(biao)示方法。1959年(nian)(nian)7月,冶金部修(xiu)訂了(le)(le)1952年(nian)(nian)頒(ban)布的合金鋼標(biao)準(zhun)(zhun)(重(zhong)-52)。頒(ban)布了(le)(le)一(yi)套(tao)以漢(han)(han)字(zi)和漢(han)(han)語拼音字(zi)母并用(yong)的《鋼鐵產(chan)品(pin)牌號表(biao)(biao)(biao)示方法》(YB),來代替原重(zhong)標(biao)的表(biao)(biao)(biao)示方法。1963年(nian)(nian)4月,國家科學技(ji)術委(wei)員會(hui)(hui)在(zai)北(bei)京召開全國標(biao)準(zhun)(zhun)、計量(liang)工(gong)作會(hui)(hui)議。發(fa)布了(le)(le)


 有關《鋼鐵(tie)產品(pin)牌號表示方(fang)法》的第一(yi)個國家(jia)標準(zhun)GB221-63。1979年(nian)3月,國家(jia)標準(zhun)總局在(zai)北京召開了(le)(le)全國標準(zhun)化工(gong)作會議。頒布了(le)(le)新(xin)的《鋼鐵(tie)產品(pin)牌號表示方(fang)法》國家(jia)標準(zhun)GB221-79(附錄1-10)1980年(nian)8月1日(ri)實施(shi)(代替GB221-63)。



二、中國不(bu)銹鋼牌號表示方法(fa)


根據GB221-79的規定(ding),鋼鐵產品牌號的命名,采(cai)用(yong)漢語(yu)拼音字(zi)(zi)母、化學元素符(fu)號及阿拉(la)伯數字(zi)(zi)相結合的方(fang)法表示:


(1)產(chan)品名稱、用(yong)途、特性和(he)工藝方法采用(yong)漢語拼音字(zi)母表(biao)示。如鑄鋼,在鋼號(hao)(hao)頭部(bu)加符(fu)號(hao)(hao)“ZG”;焊(han)絲(si),在鋼號(hao)(hao)頭部(bu)加符(fu)號(hao)(hao)“H”等。


(2)鋼(gang)號(hao)中的化(hua)學(xue)元素(su),采用化(hua)學(xue)符號(hao)表示。如Cr(鉻)、Ni(鎳)、Mo(鉬)、Si(硅(gui))、Mn(錳)、Cu(銅)、Ti(鈦)、Nb(鈮)、N(氮)、Se(硒)等。


(3)不銹(xiu)鋼合金(jin)元素(su)含(han)量表示方法:


鋼中主要合金(jin)元(yuan)素的平均合金(jin)含量,以百分之幾表示。如為1.50~2.49%、2.50~3.49%、22.50~23.49%、時,依次相(xiang)應地寫2、3、23、·。


平均合金含(han)量小于1.50%時,鋼號中僅標(biao)(biao)明元素,一般不標(biao)(biao)明含(han)量(但在特殊(shu)情況(kuang)下易混淆時,在元素符號后亦(yi)可標(biao)(biao)出數字“1”)。


對有意加入的微量(liang)合金化元(yuan)素,如鈦、鈮、氮等,含(han)量(liang)雖低,仍應在牌號(hao)中標出。


(4)不(bu)銹鋼中的碳(tan)含(han)量,一般(ban)在(zai)牌號(hao)(hao)的頭(tou)部(bu)用阿拉(la)伯數字(zi)表示(以(yi)千分(fen)之幾計)。在(zai)不(bu)銹鋼中平均碳(tan)含(han)量如(ru)≤0.08%C,在(zai)牌號(hao)(hao)頭(tou)部(bu)用一個(ge)“0”表示;≤0.03%C時,在(zai)牌號(hao)(hao)頭(tou)部(bu)用“00”表示超(chao)低碳(tan)。舉(ju)例見表1-3-1。


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三(san)、存在問題(ti)


 1. 高純不(bu)銹鋼牌號表(biao)示方法


  近些年來,高(gao)(gao)純(chun)(chun)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)發展(zhan)很快,但(dan)有關定義(yi)和牌號表(biao)示方法(fa)(fa),目(mu)前仍(reng)無統一(yi)標準,故(gu)存在(zai)某些混亂,但(dan)名稱上已趨一(yi)致(zhi),稱為高(gao)(gao)純(chun)(chun)不(bu)銹(xiu)鋼(gang),即高(gao)(gao)純(chun)(chun)度(du)(du)或高(gao)(gao)純(chun)(chun)級之意。原先有稱為“超(chao)超(chao)低碳”、“超(chao)純(chun)(chun)”的提法(fa)(fa),均欠合理,因(yin)為高(gao)(gao)純(chun)(chun)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)不(bu)只(zhi)限(xian)于(yu)碳一(yi)種元(yuan)素的高(gao)(gao)純(chun)(chun)化,甚至少數情形(xing),例如日本抗(kang)應力腐蝕高(gao)(gao)純(chun)(chun)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)SCR1的碳含量反(fan)而較高(gao)(gao)(≤0.12%C)[36)。不(bu)僅沒有超(chao)過超(chao)低碳、連低碳水平也未(wei)達到(dao)(dao)。因(yin)此,不(bu)能完全靠碳含量來判斷是否屬于(yu)高(gao)(gao)純(chun)(chun)級,或用(yong)目(mu)前一(yi)般國家標準中(zhong)牌號頭部只(zhi)反(fan)映碳含量的表(biao)示方法(fa)(fa)來反(fan)映高(gao)(gao)純(chun)(chun)度(du)(du)。所謂高(gao)(gao)純(chun)(chun)不(bu)銹(xiu)鋼(gang),是指將有害(hai)雜質元(yuan)素降低到(dao)(dao)一(yi)般不(bu)銹(xiu)鋼(gang)正(zheng)常水平以下(xia),達到(dao)(dao)相當低的程度(du)(du)(或界限(xian)值(zhi))時(shi),能顯(xian)著改善不(bu)銹(xiu)鋼(gang)耐腐蝕等性能的一(yi)類(lei)特(te)殊不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。具體控制


  那些元素(su)及(ji)其范圍界限,隨不銹鋼(gang)類(lei)型(如奧氏體(ti)型、鐵素(su)體(ti)型等)、鋼(gang)種(zhong)、用途和目的(de)與要求以及(ji)生產工藝水平等不同而(er)有很大變化。根據國內已經形成的(de)習慣和發展(zhan)趨勢,在本手冊中高純不銹鋼(gang)牌號(hao)暫按(an)如下(xia)方式表示:


 a. 奧(ao)氏(shi)體(ti)型不銹鋼(gang)


  超(chao)低(di)碳(tan)(tan)改良(liang)型。雖然碳(tan)(tan)含量一般或(huo)多(duo)數均(jun)不(bu)(bu)大于0.02%,仍(reng)按(an)GB國家標準超(chao)低(di)碳(tan)(tan)的表示方(fang)法,在牌號(hao)頭部加(jia)“00”表示。若同普(pu)通超(chao)低(di)碳(tan)(tan)鋼牌號(hao)類似或(huo)易于混(hun)淆、或(huo)需要強調時(shi),宜在牌號(hao)前加(jia)以注明(ming)“硝酸級(ji)”、“尿(niao)素級(ji)”等。嚴(yan)格來(lai)說,超(chao)低(di)碳(tan)(tan)改良(liang)型仍(reng)屬超(chao)低(di)碳(tan)(tan)型,不(bu)(bu)宜稱作(zuo)高純(chun)不(bu)(bu)銹鋼。


  高(gao)純(chun)(chun)(chun)奧氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang),一般碳含量均不大于0.01%,在牌(pai)(pai)號(hao)頭部加“000”表(biao)示(shi)之或寫明(ming)高(gao)純(chun)(chun)(chun)(級)。如牌(pai)(pai)號(hao)000Cr19Ni15 高(gao)純(chun)(chun)(chun)奧氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(習慣(guan)簡稱(cheng)(cheng)為(wei)C18)。尿(niao)素級00Cr25Ni22Mo2N(簡稱(cheng)(cheng)U2鋼(gang)(gang))為(wei)超低碳奧氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang),要求控制有害雜質達(da)到高(gao)純(chun)(chun)(chun)度級時(shi),可(ke)稱(cheng)(cheng)高(gao)純(chun)(chun)(chun)(級)U2鋼(gang)(gang)(即000Cr25Ni22Mo2N),以示(shi)區(qu)別。


 b. 鐵素體型(xing)不銹鋼


  根據鋼(gang)中C+N的總(zong)含量,一般大(da)體可分(fen)為三(san)個(ge)純度等級(ji):


  (1)C+N≤0.035~0.045%,稱為(wei)低碳氮鐵(tie)素體不(bu)銹(xiu)鋼;


  (2)C+N≤0.030%,稱(cheng)為超低碳(tan)氮鐵(tie)素(su)體不銹鋼(gang);


  (3)C+N≤0.015%,稱(cheng)為高純(級(ji))鐵素體不銹鋼。


  其(qi)牌(pai)(pai)號(hao)表示方法一般仍應按照GB標(biao)準(zhun)的(de)規定(ding)。如GB1220-84國家標(biao)準(zhun)中的(de)00Cr27Mo(≤0.010%C、≤0.015%N)鋼,屬超低碳(tan)氮鐵素體不(bu)銹鋼。考慮到(dao)GB標(biao)準(zhun)221-79牌(pai)(pai)號(hao)表示方法并(bing)不(bu)包(bao)括高純類特(te)殊不(bu)銹鋼的(de)情況(kuang),應在(zai)牌(pai)(pai)號(hao)頭前注明其(qi)碳(tan)、氮純度等級(ji)名稱,如超低碳(tan)氮00Cr27Mo等。高純級(ji)牌(pai)(pai)號(hao)頭部(bu)也(ye)可用“000”表示之,如高純鐵素體不(bu)銹鋼000Cr18Mo2Ti等。


2. 鋼號的簡稱和非標(biao)代號


  我(wo)國(guo)GB標(biao)(biao)準鋼(gang)(gang)號(hao)(hao)表(biao)(biao)示(shi)方(fang)(fang)法(fa),最(zui)大(da)優點是(shi)對(dui)具(ju)體鋼(gang)(gang)種的(de)主(zhu)要化學成(cheng)分及其(qi)(qi)大(da)約含量,可以(yi)(yi)通過鋼(gang)(gang)號(hao)(hao)一目了然(ran)。但缺(que)點是(shi)鋼(gang)(gang)號(hao)(hao)太長和繁雜,對(dui)書寫、標(biao)(biao)號(hao)(hao)打(da)號(hao)(hao)和日常工作、交流十分不便。國(guo)外還(huan)有(you)一種用固定(ding)(ding)位數(shu)的(de)阿位伯(bo)數(shu)字(或中間(jian)與前(qian)綴(zhui)加(jia)有(you)一個字母)的(de)方(fang)(fang)法(fa)來表(biao)(biao)示(shi)鋼(gang)(gang)類(lei)、系列和鋼(gang)(gang)號(hao)(hao),如(ru)美國(guo)等(其(qi)(qi)優缺(que)點正好同GB相反(fan))。長期以(yi)(yi)來,我(wo)國(guo)逐漸出現了一些鋼(gang)(gang)種的(de)代(dai)號(hao)(hao)或簡稱,特別受到使用部(bu)門的(de)歡迎。這些代(dai)號(hao)(hao)多(duo)是(shi)科研(yan)和生產廠(chang)家在(zai)鋼(gang)(gang)種研(yan)制過程中,原先的(de)編號(hao)(hao)或曾用名稱或技(ji)術鑒定(ding)(ding)文件中在(zai)標(biao)(biao)準牌(pai)號(hao)(hao)后(hou)正式注明的(de)簡稱,有(you)的(de)還(huan)形成(cheng)了系列。這些多(duo)是(shi)專用的(de)不銹耐(nai)酸鋼(gang)(gang)和耐(nai)蝕合金的(de)鋼(gang)(gang)號(hao)(hao)簡稱和代(dai)號(hao)(hao)對(dui)GB標(biao)(biao)準牌(pai)號(hao)(hao)表(biao)(biao)示(shi)方(fang)(fang)法(fa)的(de)不足,也是(shi)個自(zi)然(ran)的(de)補充,這種表(biao)(biao)示(shi)方(fang)(fang)法(fa)對(dui)標(biao)(biao)準牌(pai)號(hao)(hao)難以(yi)(yi)區分的(de)鋼(gang)(gang)種,如(ru)不同純度等級的(de)鋼(gang)(gang)則更為(wei)有(you)利。


  值得(de)注(zhu)意(yi)的是(shi),還有一類。將(jiang)外國(guo)鋼(gang)(gang)號(hao)來稱呼國(guo)產相應(ying)(ying)(ying)鋼(gang)(gang)號(hao)。如(ru)將(jiang)GB00Cr19Ni11鋼(gang)(gang)稱為(wei)304L等。因為(wei)各(ge)國(guo)標準(zhun)(zhun)不(bu)同(tong)。在(zai)國(guo)際間(jian)鋼(gang)(gang)材的進出口、推廣使用和技術交流(liu)過程中,為(wei)查對(dui)相應(ying)(ying)(ying)鋼(gang)(gang)種方便(bian),經常列出各(ge)種標準(zhun)(zhun)鋼(gang)(gang)號(hao)對(dui)照表(biao)(主要根據(ju)化學成(cheng)分)。然而(er)這種對(dui)照只是(shi)反映彼此相當(dang)或近似的關系,并(bing)非完(wan)全(quan)等同(tong)。有的區(qu)別較大,有些仿(fang)制鋼(gang)(gang)種,各(ge)自相應(ying)(ying)(ying)技術標準(zhun)(zhun)等也并(bing)非毫無區(qu)別。在(zai)查閱(yue)本(ben)篇(pian)各(ge)國(guo)不(bu)銹鋼(gang)(gang)號(hao)對(dui)照表(biao)時(shi)請特別注(zhu)意(yi)。在(zai)任何(he)場(chang)合談到(dao)鋼(gang)(gang)號(hao)時(shi),應(ying)(ying)(ying)注(zhu)明其(qi)標準(zhun)(zhun)代(dai)號(hao)或編號(hao)。



四、中國(guo)國(guo)家標(biao)準不銹鋼牌號


  我(wo)國第一個(ge)不(bu)銹鋼國家標準為(wei)GB1220-75。納入標準的牌號共45種(見附錄(lu)1-1)。其后逐漸系統化(見附錄(lu)1-2~1-6)。在具(ju)有代(dai)表性的現(xian)行GB1220-84中,標準不(bu)銹鋼牌號共有55種。其中奧氏體型29種、奧氏體-鐵素體型3種、鐵素體型7種、馬氏體型13種和沉淀(dian)硬化型3種。



五、中(zhong)國(guo)不銹鋼焊接材料


 1. 中國(guo)國(guo)家標(biao)準不銹鋼(gang)焊接材料


    按國(guo)(guo)家標準(zhun)規(gui)定,焊接(jie)用(yong)鋼及(ji)合金,其表(biao)示方法為在合金牌號頭部加“H”,如H00Cr19Ni9;不銹鋼焊條用(yong)字母“E”表(biao)示,熔敷金屬含碳量(liang)用(yong)“E”后的一位(wei)或(huo)二位(wei)數字表(biao)示,具體含意(yi)為:““00”(≤0.04%C)、“0”(≤0.10%C)、“1”(≤0.15%C)、“2”(≤0.20%C)、“3”(≤0.45%%C)。這同不銹鋼(母材)牌號碳含量(liang)表(biao)示方法含義并不完全相同。我國(guo)(guo)焊接(jie)用(yong)不銹鋼盤條、鋼絲和焊條國(guo)(guo)家標準(zhun)詳見附錄1-7~1-9。


 2. 典型(xing)不銹鋼焊條


    部(bu)分(fen)典型(xing)不(bu)銹鋼(gang)焊條(tiao)(包括符合(he)國標或未列(lie)入國家標準(zhun)的(de)不(bu)銹鋼(gang)焊條(tiao))的(de)基本(ben)數據(ju)見(jian)附錄1-11(其中部(bu)分(fen)內容摘自(zi)冶金部(bu)鋼(gang)鐵(tie)研(yan)究總院金屬焊接研(yan)究室編《焊接材料說明(ming)書》)。