不銹鋼牌號(hào)“304”(S30400)是美國不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)(如ASTM標(biāo)準(zhǔn))中的牌號(hào)名稱,它是18-8型Cr-Ni奧式體不銹鋼的典型牌號(hào),由于其具有優(yōu)良的綜合性能,用途十分廣泛,其產(chǎn)銷量占到奧式體不銹鋼的80%左右。對(duì)304及其衍生牌號(hào),美國材料和試驗(yàn)協(xié)會(huì)不銹鋼牌號(hào)標(biāo)準(zhǔn)ASTM A959-04和日本JIS、我國GB、國際ISO、歐洲EN等不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)中都有明確的規(guī)定。但是,近期我國國內(nèi)市場(chǎng)上出現(xiàn)了沒有列入國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的304衍生牌號(hào)(如304J5,含鎳量只有4.3%),或者與日本JIS中的304J1、304J2名稱相同但成分有出入的產(chǎn)品。對(duì)此,我們專門約請(qǐng)冶金材料標(biāo)準(zhǔn)專家伍千思寫了這篇“不銹鋼‘304’及其衍生牌號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)成分”文章,詳細(xì)介紹了國內(nèi)外關(guān)于304及其衍生牌號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)成分。我們希望,如果生產(chǎn)日本JIS板材標(biāo)準(zhǔn)中的304J1、304J2,成分、性能必須符合其標(biāo)準(zhǔn)要求;生產(chǎn)者和經(jīng)銷商必須向用戶指明這些產(chǎn)品的特定用途(如適用于作一般耐蝕條件下用的通過冷加工成型的部件或制品。)我們不主張生產(chǎn)和銷售沒有列入國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的304衍生牌號(hào)產(chǎn)品,以避免給消費(fèi)者帶來誤解和損失。 不銹鋼牌號(hào)“304”(S30400)是美國不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)(如ASTM標(biāo)準(zhǔn))中的牌號(hào)名稱。在我國新制定的不銹鋼牌號(hào)標(biāo)準(zhǔn)GB/T20878—2007中,與之對(duì)應(yīng)的牌號(hào)是06Cr19Ni10(舊牌號(hào)為0Cr18Ni9)。這個(gè)牌號(hào)是著名的18-8型Cr-Ni奧氏體不銹鋼的典型牌號(hào)。由于它具有優(yōu)良的綜合性能,用途十分廣泛,因而其產(chǎn)量和消費(fèi)量約占到了奧氏體不銹鋼總量的80%左右。 304(06Cr19Ni10)鋼的主要特性是: 具有優(yōu)良的不銹耐腐蝕性能和較好的抗晶間腐蝕性能。對(duì)氧化性酸,如在濃度≤65%的沸騰溫度以下的硝酸中,具有很強(qiáng)的抗腐蝕性。對(duì)堿溶液及大部分有機(jī)酸和無機(jī)酸亦具有良好的耐腐蝕能力。 具有優(yōu)良的冷熱加工和成型性能??梢约庸どa(chǎn)板、管、絲、帶、型各種產(chǎn)品,適用于制造冷鐓、深沖、深拉伸成型的零件。 低溫性能較好。在-180℃條件下,強(qiáng)度、伸長率、斷面收縮率都很好。由于沒有脆性轉(zhuǎn)變溫度,常在低溫下使用。 具有良好的焊接性能??刹捎猛ǔ5暮附臃椒ê附樱盖昂负缶恍锜崽幚?。304鋼也有性能上的不足之處:大截面尺寸鋼件焊接后對(duì)晶間腐蝕敏感;在含Cl-水中(包括濕態(tài)大氣)對(duì)應(yīng)力腐蝕非常敏感;力學(xué)強(qiáng)度偏低,切削性能較差等。 由于304鋼有性能上的不足,人們?cè)谏a(chǎn)和使用中想辦法揚(yáng)長避短,盡量發(fā)揮發(fā)展它的優(yōu)良性能,克服它的不足之處。于是,通過研究開發(fā),根據(jù)不同使用環(huán)境或條件的特定要求,對(duì)其化學(xué)成分進(jìn)行調(diào)整,發(fā)展出了滿足某些特性使用要求的304衍生牌號(hào)。 表1列出了美國材料和試驗(yàn)協(xié)會(huì)不銹鋼牌號(hào)標(biāo)準(zhǔn)ASTM A959-04中的牌號(hào)304及其衍生牌號(hào)與日本JIS、我國GB、國際ISO、歐洲EN等不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)中相應(yīng)牌號(hào)的對(duì)照。表2~表6分別列出了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中各牌號(hào)的化學(xué)成分?;瘜W(xué)成分?jǐn)?shù)值除范圍標(biāo)明外,其余均為最大值。2)各牌號(hào)P≤0.045%,S≤0.015%。對(duì)于棒材、條鋼、鋼絲、型鋼、光亮產(chǎn)品及相當(dāng)?shù)陌氤善?,最大硫含量可?.030%。為改善特定性能,硫含量可控制在特定范圍,如切削用鋼可控制為0.015%~0.030%,可焊性鋼可控制為0.008%~0.030%,拋光用鋼控制為≤0.015%。 從表1看出,ASTMA959-04中,304及其衍生牌號(hào)共有10個(gè)。日本JIS標(biāo)準(zhǔn)中亦為10個(gè),但能與ASTM牌號(hào)對(duì)應(yīng)的則是6個(gè),其它4個(gè)牌號(hào)(SUS304J1、SUS304J2、SUS304J3、SUS304Cu)應(yīng)該是JIS自己開發(fā)的304衍生牌號(hào)。 綜觀304及衍生牌號(hào)的化學(xué)成分,可以認(rèn)為,所謂衍生牌號(hào)就是對(duì)304的化學(xué)成分進(jìn)行了某些調(diào)整,而產(chǎn)生了變異的304牌號(hào)。例如: 碳含量:降低或提高碳含量。304L為超低碳的304鋼。降低碳含量可以改善耐蝕性能,特別是304鋼對(duì)焊后的晶間腐蝕敏感性,在滿足力學(xué)強(qiáng)度要求的條件下,可用于制造大截面尺寸的焊接件。304H,將碳含量提高到0.10%,增加304鋼的強(qiáng)度,并使奧氏體更加穩(wěn)定,比304鋼更適于在低溫環(huán)境和無磁部件方面使用。 氮含量:加入氮元素。304N(SUS304N1)、XM-21(SUS304N2)、304LN等都是。由于氮的固溶強(qiáng)化作用,提高了304和304L鋼的強(qiáng)度,且不顯著降低鋼的塑性和韌性,同時(shí)鋼的耐晶間腐蝕性、耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕性都有進(jìn)一步改善。 銅含量:加入一定含量的銅。銅使奧氏體更加穩(wěn)定。一方面可以提高鋼的不銹性和耐蝕性,特別是對(duì)還原性介質(zhì)(如硫酸)的耐蝕性更好;另方面則降低鋼的強(qiáng)度和冷加工硬化傾向,改善鋼的塑性。如S30430(06Cr18Ni19Cu3、SUSXM7)、SUS304J3(06Cr18Ni19Cu2)等,這些鋼與304比,在較小變形力的作用下,可獲得更大的冷變形,更適于冷鐓、冷擠壓作緊固件用或深沖、拉伸等用途。 這里要特別提出的是,日本JIS標(biāo)準(zhǔn)中,304鋼的衍生牌號(hào)有5個(gè)含銅,其中有3個(gè)牌號(hào)即SUS304Cu、SUS304J1、SUS304J2僅用于生產(chǎn)板帶產(chǎn)品,而SUS304J1和SUS304J2兩個(gè)牌號(hào)的化學(xué)成分,則在304的基礎(chǔ)上作了較大調(diào)整(見表3),鉻、鎳含量都有所降低,Cr為15.00%~18.00%,Ni為6.00%~9.00%,還將Mn提高到3.00%或5.00%,Cu含量為1.00%~3.00%。這兩個(gè)牌號(hào)有用錳或銅代鎳的意思。這兩種鋼的板帶可能是適用于作一般耐蝕條件下用的通過冷加工(如深沖、深拉伸變形)成型的部件或制品。