不銹鋼的性能與組織及各元素的作用 不銹鋼的性能與組織 目前已知的化學元素有100多種，在工業中常用的鋼鐵材料中可以遇到的化學元素約二十多種。對于人們在與腐蝕現象作長期斗爭的實踐而形成的不銹鋼這一特殊鋼系列來說，常用的元素有十幾種，除了組成鋼的基本元素鐵以外，對不銹鋼的性能與組織影響 的元素是：碳、鉻、鎳、錳、硅、鉬、鈦、鈮、鈦、錳、氮、銅、鈷等。這些元素中除碳、硅、氮以外，都是化學元素周期表中位于過渡族的元素。 實際上工業上應用的不銹鋼都是同時存在幾種以至十幾種元素的，當幾種元素共存于不銹鋼這一個統一體中時，它們的影響要比單獨存在時復雜得多，因為在這種情況下不僅要考慮各元素自身的作用，而且要注意它們互相之間的影響，因此不銹鋼的組織決定于各種元素影響的總和。

00Cr18Ni14Mo2Cu2系在00Cr17Ni14Mo2基礎上加入約2%Cu而發展起來的， 在稀硫酸、磷酸等還原性酸中以及在醋酸、甲酸等有機酸中，其耐蝕性優于00Cr17NI14Mo2和00Cr19Ni13Mo3。此鋼系耐稀硫酸腐蝕的較好材料，在室溫、中等濃度的硫酸中耐蝕性亦佳。它是制造化工、化肥、化纖設備的重要耐蝕材料，可用作焊接結構件和管道、容器等。 此鋼種與00Cr18Ni14Mo2Cu2鋼相比，由于碳含量高且加入碳化物形成元素Ti，在具有較高強度的同時，其耐晶間腐蝕性能良好。加之此鋼鎳含量高，組織更加穩定，不存在鐵素體，熱塑性好，因而較00Cr18Ni14Mo2Cu2更適于生產管材。此鋼的耐蝕性在硫酸等還原性介質中要較00Cr18Ni14Mo2Cu2鋼為優。由于它在磷酸、中溫中等濃度硫酸中耐蝕性優良，故多用于制造酸洗、合成橡膠、人造絲浸槽等與硫酸相接觸的設備。

不銹鋼特性、用途及物理性能、力學性能和耐熱性能 產品特性及用途 SUS304：具有良好的耐蝕性、耐熱性、低溫強度和機械性能沖壓彎曲等熱加工性好無熱處理硬化現象無磁性。廣泛用于家庭用品（1、2類餐具）、櫥柜、室內管線、熱水器、鍋爐、浴缸、汽車配件、醫療器具、建材、化學、食品工業、農業、船舶部件。 SUS304L：奧氏體基本鋼種，用途為廣泛；耐蝕性和耐熱性優良；低溫強度和機械性能優良；單相奧氏體組織，無熱處理硬化現象（無磁性，使用溫度-196--800℃）。 SUS304Cu：以17Cr-7Ni-2Cu為基本組成的奧氏不銹鋼；成形性優良，特別是拔絲和抗時效裂紋性好；--耐腐蝕性與304相同。 SUS316： 耐蝕性和高溫強度特別好，可在苛刻的條件下使用加工硬化性好無磁性。適于海水用設備、化學、染料、造紙、草酸、肥料生產設備、照相、食品工業、沿海設施 SUS316L：鋼中添加Mo（2-3%），故耐蝕性和高溫強度優良；SUS316L含碳量比SUS316低，因此，抗晶間腐蝕性比SUS316優良；高溫蠕變強度高。可在苛刻的條件使用加工硬化性好無磁性。適于海水用設備、化學、染料、造紙、草酸、肥料生產設備、照相、食品工業、沿海設施 SUS321：在304鋼中添加Ti，故抗晶間腐蝕性優良；高溫強度和高溫抗氧性優良；成本高，加工性比SUS304差。耐熱材料、汽車、飛行器排氣管管路，鍋爐爐蓋、管道化學裝置、熱交換器. SUH409H： 加工性能、焊接性能良好高溫抗氧化性能良好能夠承受的溫度范圍從室溫直到575℃。廣泛用于汽車尾氣排氣系統。 SUS409L：控制鋼中的C和N含量，故焊接性、成形性和耐蝕性優良；含11%Cr，高溫和常溫下為具有BCC結構的鐵素體不銹鋼；因填了Ti，750℃以下有空氧化性和耐蝕性。 SUS410：馬氏體代表鋼種，強度高，硬度高（有磁性）；抗腐蝕性差，不適合于嚴重腐蝕環境下使用；含C量低，加工性好，通過熱處理可使表面硬化。 SUS420J2：馬氏體代表鋼種，強度高，硬度高（有磁性）；耐腐蝕性差，加工成形性差，耐磨性好；能夠進行熱處理改善機械性能。廣泛用于加工刀具、管嘴、閥門、板尺、餐具。 SUS430：熱膨脹率低成型型及耐氧化性好 適用于耐熱器具、燃燒器、家電產品、2類餐具、廚房洗滌槽。價格低，加工性好是理想的SUS304的替代品；抗英里腐蝕性好，典型的非熱處理硬化性鐵素體系不銹鋼。

現已研究確定，導致鐵素體不銹鋼475℃脆性的原因是αˊ相的析出。αˊ相是一種富鉻相，含鉻量可高達61%-83%，含鐵量為37%-17.5% 。尺寸為10-20nm左右。此相具有體心立方結構且無磁性，晶格常數為0.2877nm，介于鐵與鉻的晶格常數之間。 б相：鐵素體不銹鋼在500-925℃溫度范圍內加熱或停留時，同樣會使鋼產生嚴重脆化。研究表明，此種脆化的原因是由于б相的析出。從圖3-1的Fe-Cr二元相圖中可以看出，Fe-Cr合金中有б相的存在，而且б相的鉻量范圍在42%-50%；α+б相區的鉻量≥20% ，其存在溫度為500-800℃。由于б相是一種無磁且具有高硬度的脆性相。因而常常引起鋼的韌性下降。由于б相富鉻，它們的析出又常常引起鉻變化而使鋼的耐蝕性下降。連續成網狀的б相較島狀者更為有害。

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