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(bu)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。例如奧氏體不(bu)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)(gang)(gang)號(hao)(hao)(hao)的(de)表示方法(fa)和(he)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)、產品的(de)技術標(biao)準(zhun)等(deng),因每個國家、部門或(huo)協會團體、公司廠家等(deng)各自制(zhi)訂的(de)標(biao)準(zhun)不同(tong)而異。同(tong)一(yi)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong),可能鋼(gang)(gang)(gang)號(hao)(hao)(hao)截(jie)然(ran)不同(tong)。因此,為了準(zhun)確地識別鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)和(he)鋼(gang)(gang)(gang)號(hao)(hao)(hao),應在鋼(gang)(gang)(gang)號(hao)(hao)(hao)之頭前(qian)注明(ming)與之相應的(de)標(biao)準(zhun)代(dai)號(hao)(hao)(hao)或(huo)編(bian)號(hao)(hao)(hao)。我(wo)國國家標(biao)準(zhun)代(dai)號(hao)(hao)(hao)為GB,冶金工業部標(biao)準(zhun)代(dai)號(hao)(hao)(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(bu)銹耐熱鋼),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(biao)示方法標(biao)準的制定過程
1952年(nian)7月,原(yuan)重工業(ye)部在(zai)北(bei)京(jing)召(zhao)開全國(guo)鋼(gang)(gang)鐵(tie)標(biao)準規格(ge)會(hui)議,正式通過了(le)23種(zhong)部頒鋼(gang)(gang)鐵(tie)標(biao)準。這是(shi)我國(guo)第一(yi)套部頒鋼(gang)(gang)鐵(tie)標(biao)準(重標(biao)),規定當(dang)時國(guo)產(chan)鋼(gang)(gang)種(zhong)采用(yong)一(yi)套注音(yin)符號(hao)的鋼(gang)(gang)種(zhong)牌號(hao)表示(shi)方法。1959年(nian)7月,冶(ye)金(jin)部修訂了(le)1952年(nian)頒布(bu)的合金(jin)鋼(gang)(gang)標(biao)準(重-52)。頒布(bu)了(le)一(yi)套以(yi)漢字和漢語拼音(yin)字母并用(yong)的《鋼(gang)(gang)鐵(tie)產(chan)品牌號(hao)表示(shi)方法》(YB),來代替原(yuan)重標(biao)的表示(shi)方法。1963年(nian)4月,國(guo)家科學技(ji)術(shu)委員會(hui)在(zai)北(bei)京(jing)召(zhao)開全國(guo)標(biao)準、計量工作會(hui)議。發布(bu)了(le)
有關《鋼鐵產品牌(pai)號表(biao)示方法》的第一個國(guo)家(jia)(jia)標準GB221-63。1979年3月(yue)(yue),國(guo)家(jia)(jia)標準總局在北京召開了全(quan)國(guo)標準化(hua)工作(zuo)會議。頒布了新的《鋼鐵產品牌(pai)號表(biao)示方法》國(guo)家(jia)(jia)標準GB221-79(附錄1-10)1980年8月(yue)(yue)1日(ri)實施(代替GB221-63)。
二(er)、中國不銹鋼牌號表示(shi)方法(fa)
根(gen)據GB221-79的(de)(de)規定(ding),鋼鐵產品牌號(hao)(hao)的(de)(de)命名(ming),采用(yong)漢(han)語拼(pin)音(yin)字母、化學元(yuan)素(su)符號(hao)(hao)及阿(a)拉伯數字相結(jie)合(he)的(de)(de)方法表示:
(1)產(chan)品名稱(cheng)、用(yong)(yong)途、特性和工藝(yi)方法采用(yong)(yong)漢語拼音(yin)字母表示。如鑄鋼(gang)(gang),在鋼(gang)(gang)號(hao)頭部(bu)加(jia)符號(hao)“ZG”;焊絲,在鋼(gang)(gang)號(hao)頭部(bu)加(jia)符號(hao)“H”等。
(2)鋼號中的(de)化學(xue)元素,采用化學(xue)符(fu)號表示(shi)。如Cr(鉻)、Ni(鎳)、Mo(鉬(mu))、Si(硅(gui))、Mn(錳)、Cu(銅(tong))、Ti(鈦)、Nb(鈮)、N(氮)、Se(硒)等。
(3)不銹鋼(gang)合金元素含(han)量表示方法:
鋼中主要合金元(yuan)素(su)的(de)平均合金含量,以百分之幾表(biao)示(shi)。如為1.50~2.49%、2.50~3.49%、22.50~23.49%、時,依次相應地寫2、3、23、·。
平均(jun)合(he)金含量小于(yu)1.50%時(shi),鋼號(hao)中僅標(biao)明元素,一般不標(biao)明含量(但(dan)在(zai)特殊情況(kuang)下易混淆(xiao)時(shi),在(zai)元素符號(hao)后亦可標(biao)出數字“1”)。
對有意加入的微量合金(jin)化元素,如(ru)鈦、鈮(ni)、氮等(deng),含量雖低,仍應(ying)在牌(pai)號中(zhong)標出(chu)。
(4)不銹鋼(gang)中(zhong)的(de)碳含量,一(yi)般(ban)在牌(pai)(pai)號(hao)的(de)頭(tou)(tou)部(bu)用阿拉伯數字表(biao)示(以千分之幾計)。在不銹鋼(gang)中(zhong)平均(jun)碳含量如≤0.08%C,在牌(pai)(pai)號(hao)頭(tou)(tou)部(bu)用一(yi)個(ge)“0”表(biao)示;≤0.03%C時,在牌(pai)(pai)號(hao)頭(tou)(tou)部(bu)用“00”表(biao)示超低碳。舉(ju)例(li)見表(biao)1-3-1。
三、存在(zai)問(wen)題
1. 高(gao)純不銹鋼牌(pai)號表示方(fang)法
近(jin)些(xie)年來(lai),高(gao)純(chun)(chun)(chun)不(bu)銹鋼(gang)發展(zhan)很快(kuai),但有關(guan)定義和牌號表示方法(fa),目前仍無(wu)統一(yi)標準(zhun)(zhun),故(gu)存在某些(xie)混(hun)亂,但名稱(cheng)(cheng)上已趨一(yi)致,稱(cheng)(cheng)為(wei)高(gao)純(chun)(chun)(chun)不(bu)銹鋼(gang),即高(gao)純(chun)(chun)(chun)度或(huo)(huo)高(gao)純(chun)(chun)(chun)級之意。原先有稱(cheng)(cheng)為(wei)“超超低(di)碳(tan)(tan)”、“超純(chun)(chun)(chun)”的(de)提法(fa),均欠合理,因(yin)為(wei)高(gao)純(chun)(chun)(chun)不(bu)銹鋼(gang)中不(bu)只限(xian)于碳(tan)(tan)一(yi)種元(yuan)(yuan)素的(de)高(gao)純(chun)(chun)(chun)化,甚至(zhi)少數(shu)情形,例如日本抗應力(li)腐蝕(shi)高(gao)純(chun)(chun)(chun)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)SCR1的(de)碳(tan)(tan)含量反(fan)而較高(gao)(≤0.12%C)[36)。不(bu)僅沒有超過超低(di)碳(tan)(tan)、連低(di)碳(tan)(tan)水平也(ye)未達到。因(yin)此,不(bu)能完(wan)全靠碳(tan)(tan)含量來(lai)判(pan)斷是否屬于高(gao)純(chun)(chun)(chun)級,或(huo)(huo)用目前一(yi)般國(guo)家(jia)標準(zhun)(zhun)中牌號頭部(bu)只反(fan)映碳(tan)(tan)含量的(de)表示方法(fa)來(lai)反(fan)映高(gao)純(chun)(chun)(chun)度。所謂高(gao)純(chun)(chun)(chun)不(bu)銹鋼(gang),是指將有害雜質元(yuan)(yuan)素降低(di)到一(yi)般不(bu)銹鋼(gang)正常水平以下,達到相當低(di)的(de)程度(或(huo)(huo)界限(xian)值)時,能顯著(zhu)改善不(bu)銹鋼(gang)耐腐蝕(shi)等(deng)性能的(de)一(yi)類特(te)殊(shu)不(bu)銹鋼(gang)。具體(ti)控制
那些元素及其范圍界限,隨不(bu)銹鋼(gang)類型(xing)(如奧氏體(ti)型(xing)、鐵素體(ti)型(xing)等(deng))、鋼(gang)種、用途(tu)和目(mu)的與要求以及生產工(gong)藝水平等(deng)不(bu)同而(er)有很大變化。根(gen)據國內已經形(xing)成的習慣和發展趨(qu)勢(shi),在本手冊中高(gao)純不(bu)銹鋼(gang)牌號暫按如下方式表示:
a. 奧氏體型不(bu)銹鋼
超低(di)碳改良型(xing)。雖然碳含(han)量一般(ban)或多數均不大于(yu)0.02%,仍按GB國家(jia)標準超低(di)碳的表示方(fang)法,在(zai)牌(pai)號(hao)頭部加“00”表示。若(ruo)同普通超低(di)碳鋼牌(pai)號(hao)類似或易于(yu)混淆、或需要強調時,宜在(zai)牌(pai)號(hao)前(qian)加以注明“硝酸級(ji)”、“尿素級(ji)”等(deng)。嚴格來說(shuo),超低(di)碳改良型(xing)仍屬(shu)超低(di)碳型(xing),不宜稱(cheng)作(zuo)高純不銹鋼。
高(gao)(gao)純(chun)奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼,一般碳(tan)含量均不(bu)大于(yu)0.01%,在牌號(hao)頭部加“000”表示(shi)之或寫明高(gao)(gao)純(chun)(級)。如牌號(hao)000Cr19Ni15 高(gao)(gao)純(chun)奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼(習慣簡稱為C18)。尿素級00Cr25Ni22Mo2N(簡稱U2鋼)為超低碳(tan)奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼,要求控制有害雜質達到高(gao)(gao)純(chun)度級時,可稱高(gao)(gao)純(chun)(級)U2鋼(即000Cr25Ni22Mo2N),以(yi)示(shi)區別。
b. 鐵素體型不銹鋼(gang)
根據(ju)鋼中C+N的總含量,一般大體(ti)可分為三個(ge)純度等級:
(1)C+N≤0.035~0.045%,稱(cheng)為低碳氮鐵素體不銹鋼;
(2)C+N≤0.030%,稱為超低碳氮鐵素體不銹鋼;
(3)C+N≤0.015%,稱為(wei)高(gao)純(級)鐵素體不銹鋼。
其牌(pai)號(hao)(hao)表示(shi)(shi)方法(fa)一(yi)般仍應按照(zhao)GB標(biao)準的規定(ding)。如GB1220-84國(guo)家(jia)標(biao)準中的00Cr27Mo(≤0.010%C、≤0.015%N)鋼,屬(shu)超低(di)碳氮鐵(tie)素體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼。考慮到GB標(biao)準221-79牌(pai)號(hao)(hao)表示(shi)(shi)方法(fa)并不(bu)包(bao)括高純(chun)類特殊不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的情況,應在牌(pai)號(hao)(hao)頭(tou)前注明其碳、氮純(chun)度等(deng)級名稱,如超低(di)碳氮00Cr27Mo等(deng)。高純(chun)級牌(pai)號(hao)(hao)頭(tou)部也可用“000”表示(shi)(shi)之,如高純(chun)鐵(tie)素體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼000Cr18Mo2Ti等(deng)。
2. 鋼號的簡稱(cheng)和非標代號
我國GB標準鋼(gang)(gang)號(hao)(hao)(hao)(hao)表示方法(fa)(fa),最大(da)優(you)點(dian)是(shi)對(dui)(dui)(dui)具(ju)體(ti)鋼(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)主要化(hua)學成(cheng)分及其(qi)大(da)約(yue)含(han)量(liang),可(ke)以(yi)通過鋼(gang)(gang)號(hao)(hao)(hao)(hao)一(yi)目了(le)然(ran)(ran)。但缺點(dian)是(shi)鋼(gang)(gang)號(hao)(hao)(hao)(hao)太長和(he)(he)繁雜,對(dui)(dui)(dui)書寫、標號(hao)(hao)(hao)(hao)打號(hao)(hao)(hao)(hao)和(he)(he)日常工作、交(jiao)流十分不便(bian)。國外(wai)還有一(yi)種(zhong)用固定(ding)位數的(de)(de)(de)阿(a)位伯數字(zi)(或(huo)中(zhong)間與前綴加有一(yi)個字(zi)母)的(de)(de)(de)方法(fa)(fa)來表示鋼(gang)(gang)類、系列(lie)和(he)(he)鋼(gang)(gang)號(hao)(hao)(hao)(hao),如美國等(deng)(deng)(其(qi)優(you)缺點(dian)正好同GB相反)。長期以(yi)來,我國逐漸出現了(le)一(yi)些鋼(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)代號(hao)(hao)(hao)(hao)或(huo)簡稱(cheng),特別受到使用部門的(de)(de)(de)歡迎。這些代號(hao)(hao)(hao)(hao)多(duo)(duo)是(shi)科研(yan)和(he)(he)生產廠家在(zai)鋼(gang)(gang)種(zhong)研(yan)制過程中(zhong),原先的(de)(de)(de)編號(hao)(hao)(hao)(hao)或(huo)曾用名稱(cheng)或(huo)技術鑒定(ding)文件中(zhong)在(zai)標準牌(pai)(pai)號(hao)(hao)(hao)(hao)后正式(shi)注明的(de)(de)(de)簡稱(cheng),有的(de)(de)(de)還形成(cheng)了(le)系列(lie)。這些多(duo)(duo)是(shi)專用的(de)(de)(de)不銹耐酸鋼(gang)(gang)和(he)(he)耐蝕合(he)金的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)號(hao)(hao)(hao)(hao)簡稱(cheng)和(he)(he)代號(hao)(hao)(hao)(hao)對(dui)(dui)(dui)GB標準牌(pai)(pai)號(hao)(hao)(hao)(hao)表示方法(fa)(fa)的(de)(de)(de)不足(zu),也(ye)是(shi)個自然(ran)(ran)的(de)(de)(de)補充,這種(zhong)表示方法(fa)(fa)對(dui)(dui)(dui)標準牌(pai)(pai)號(hao)(hao)(hao)(hao)難以(yi)區分的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)種(zhong),如不同純(chun)度等(deng)(deng)級的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)則更(geng)為有利(li)。
值得注(zhu)意(yi)(yi)的是,還有(you)一類。將外國(guo)鋼(gang)(gang)號(hao)(hao)來(lai)稱(cheng)呼國(guo)產相(xiang)(xiang)(xiang)應鋼(gang)(gang)號(hao)(hao)。如將GB00Cr19Ni11鋼(gang)(gang)稱(cheng)為304L等(deng)。因為各國(guo)標準(zhun)不(bu)同。在國(guo)際間鋼(gang)(gang)材(cai)的進(jin)出口、推廣(guang)使用和技術(shu)(shu)交流過程中,為查對(dui)相(xiang)(xiang)(xiang)應鋼(gang)(gang)種(zhong)方便,經常列出各種(zhong)標準(zhun)鋼(gang)(gang)號(hao)(hao)對(dui)照(zhao)表(主要根(gen)據化學成分)。然而這(zhe)種(zhong)對(dui)照(zhao)只是反(fan)映彼此相(xiang)(xiang)(xiang)當或(huo)近似的關系,并(bing)非完全等(deng)同。有(you)的區(qu)別(bie)較大(da),有(you)些仿制鋼(gang)(gang)種(zhong),各自相(xiang)(xiang)(xiang)應技術(shu)(shu)標準(zhun)等(deng)也并(bing)非毫無(wu)區(qu)別(bie)。在查閱本篇各國(guo)不(bu)銹鋼(gang)(gang)號(hao)(hao)對(dui)照(zhao)表時請特別(bie)注(zhu)意(yi)(yi)。在任何場合談(tan)到(dao)鋼(gang)(gang)號(hao)(hao)時,應注(zhu)明其(qi)標準(zhun)代(dai)號(hao)(hao)或(huo)編(bian)號(hao)(hao)。
四、中國(guo)國(guo)家標(biao)準(zhun)不銹鋼牌(pai)號
我國第一個不銹鋼國家(jia)標準(zhun)為GB1220-75。納入標準(zhun)的牌號共(gong)45種(zhong)(zhong)(見附錄(lu)1-1)。其(qi)后逐漸(jian)系(xi)統化(見附錄(lu)1-2~1-6)。在具有代表性(xing)的現行GB1220-84中(zhong),標準(zhun)不銹鋼牌號共(gong)有55種(zhong)(zhong)。其(qi)中(zhong)奧(ao)氏(shi)體(ti)型(xing)29種(zhong)(zhong)、奧(ao)氏(shi)體(ti)-鐵素(su)體(ti)型(xing)3種(zhong)(zhong)、鐵素(su)體(ti)型(xing)7種(zhong)(zhong)、馬氏(shi)體(ti)型(xing)13種(zhong)(zhong)和沉淀硬化型(xing)3種(zhong)(zhong)。
五(wu)、中國(guo)不(bu)銹鋼(gang)焊接材(cai)料
1. 中國國家標準不(bu)銹(xiu)鋼焊(han)接材料(liao)
按國家標(biao)準規定,焊(han)接(jie)用(yong)鋼(gang)及合金(jin),其表(biao)(biao)示(shi)(shi)方(fang)法為在(zai)合金(jin)牌號(hao)頭部(bu)加“H”,如H00Cr19Ni9;不(bu)(bu)銹鋼(gang)焊(han)條用(yong)字母“E”表(biao)(biao)示(shi)(shi),熔(rong)敷金(jin)屬(shu)含(han)碳量用(yong)“E”后(hou)的一位(wei)或二位(wei)數(shu)字表(biao)(biao)示(shi)(shi),具體含(han)意為:““00”(≤0.04%C)、“0”(≤0.10%C)、“1”(≤0.15%C)、“2”(≤0.20%C)、“3”(≤0.45%%C)。這同不(bu)(bu)銹鋼(gang)(母材(cai))牌號(hao)碳含(han)量表(biao)(biao)示(shi)(shi)方(fang)法含(han)義(yi)并(bing)不(bu)(bu)完全相(xiang)同。我國焊(han)接(jie)用(yong)不(bu)(bu)銹鋼(gang)盤條、鋼(gang)絲和焊(han)條國家標(biao)準詳見(jian)附錄1-7~1-9。
2. 典型不銹鋼焊條
部(bu)分(fen)典型不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)條(包括符合國標(biao)或(huo)未列入國家(jia)標(biao)準(zhun)的不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)條)的基本數據(ju)見附(fu)錄1-11(其中部(bu)分(fen)內(nei)容摘自冶金(jin)部(bu)鋼(gang)鐵研(yan)究總院(yuan)金(jin)屬(shu)焊(han)接研(yan)究室(shi)編《焊(han)接材料說(shuo)明書》)。