Abstract : Austenite stainless steel have two series Cr - Ni and Cr - Mn. With the increase of consuming stainless product in our country , Cr - Mn austenite stainless steel is developing fast , introduce the trademark and chemical component of austen2 ite stainless steel in Cr - Mn series in Chinese GB , American ASTM , Japanese J IS , European EN , ISO and the main char2 acter and function of seven different Cr - Mn series austenite stainless steel. Key words : stainless steel ; character ; function
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冶金标准化与质量 第 42 卷
不锈钢标准中的铬锰系 (美国 200 系) 奥氏体不锈钢
伍千思
(冶金工业信息标准研究院 北京 100730)
摘 要 : 奥氏体不锈钢可分为 Cr - Ni 系和 Cr - Mn 系两个系列 。随着我国不锈钢消费量迅速增长 ,Cr - Mn 系 奥氏体不锈钢发展很快 ,进口量大 。为做到对奥氏体不锈钢合理选材用材 ,概括介绍了我国 GB 、美国 ASTM、 日本 J IS、欧洲 EN、国际 ISO 等不锈钢标准中的 Cr - Mn 系 (美国 200 系) 奥氏体不锈钢的牌号和化学成分 ,并列 表简介我国 GB 中七个 Cr - Mn 奥氏体不锈钢牌号的主要特性和用途 。 关键词 : 不锈钢 ;特性 ;用途 中图分类号 : TG142. 71 文献标识码 : B 文章编号 : 1003 - 0514 (2004) 01 - 0034 - 04
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标准进行了修订 ,新修订标准中又增加了 2 个牌号 。 来源 ,以及主要化学成分列于表 1 ,各牌号的主要特 这些牌号与美国 ASTM200 系列牌号的对应关系或其 性和用途举例列于表 2 。
表 1 我国不锈钢标准中的铬锰系奥氏体不锈钢
标 准
主要化学成分Π%
序 号
钢 号
相当于美
GBΠT3280 GBΠT4237
具有较高的力学性能和良好耐大气腐蚀性 能 ,但耐均匀腐蚀性能稍差 ,在固溶状态下塑性 较高 ,可进行深压延及其它类型的冷冲压 ,切削 加工性能较差 ,点焊和滚焊效果良好 (用其它焊 接方法的焊接接头常产生晶介腐蚀) 。主要用 于制造要求较高强度 ,一定的耐大气腐蚀能力 , 用点焊连接的结构件和冲压件 ,如飞机机身与 机尾上的零件 。
奥氏体不锈钢可分为铬镍系奥氏体不锈钢和铬 锰系奥氏体不锈钢两个系列 。
铬镍系奥氏体不锈钢以镍为主要奥氏体化元素 。 它们在多种腐蚀介质中具有优秀的耐腐蚀性能和良 好的综合力学性能 、工艺性能及可焊性 ,因而在化工 、 石油 、海洋 、食品 、轻工等多种领域具有广泛的用途 。 但这个系列的钢强度和硬度偏低 ,不宜在承受较重负 荷及对硬度和耐磨性有较高要求的设备和部件上使 用。
6 2Cr13Mn9Ni4
沿用前苏
√
0. 15～0. 25 12. 00～14. 00 8. 00～10. 00 3. 70～5. 00
-
联 ГОСТ
7 2Cr15Mn15Ni2N
国内研制
√ 0. 15～0. 25 14. 00～16. 00 14. 00～16. 00 1. 50～3. 00 0. 15～0. 30
2Cr15Mn15Ni2N (国内研制)
以锰 、氮代镍节镍低磁不锈钢 。具有一定
的抗腐蚀性能 , 相当于 2Cr18Ni9 钢的水平 ; 低 磁性和低磁稳定性优于 1Cr18Ni9Ti , 加工性能 及成型工艺性能与 1Cr18Ni9Ti 相似 。主要用以 代 1Cr18Ni9Ti 制造电子设备传感器无磁元件 、 录像机的精密轴等 。
美国 ASTM 的不锈钢标准约有 70 多个 (耐热钢 包括在其中) ,标准体系的特点是有一个专门的牌号 标准 ,即 ASTM A959 ,该标准中列有不锈钢牌号 201 个 ,其中奥氏体不锈钢 99 个 ,200 系列牌号占 21 个 , 如表 3 所示 。从这 21 个牌号的化学成分 (见表 4) 看 出 :铬含量 ,只有 S21500 一个牌号的铬含量最低 ,为
注 : √———表示该标准中有此牌号 。
表 2 铬锰系奥氏体不锈钢的特性和用途
钢 号
主要特性和用途
1Cr17Mn6Ni5N (201)
以锰 、氮代镍节镍钢种 。性能与 1Cr17Ni7 相近 ,可代替 1Cr17Ni7 使用 。在固溶态无磁 , 冷加工后具有轻微磁性 。主要用于制造旅馆装
备 、厨房用具 、水池 、交通车辆构件等 。
铬锰系奥氏体不锈钢是往钢中加入锰和 (或) 氮 代替贵重金属镍元素而发展起来的 ,它的奥氏体化元 素 ,除锰之外还有氮 ,一般还有适量的镍 。钢中锰起 稳定奥氏体的作用 。由于氮强烈地形成并稳定奥氏 体且起很好的固溶强化作用 ,提高了奥氏体不锈钢的 强度 ,因此这个系列的不锈钢 ,适宜在承受较重负荷 而耐蚀性要求不太高的设备和部件上使用 。
收稿日期 :2004 - 10 - 25
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第 6 期 不锈钢标准中的铬锰系 (美国 200 系) 奥氏体不锈钢
从表 1 、表 2 中看出 ,这些牌号都是国内外生产 使用成熟的牌号 ,列入正式标准也有很长时间 。从各 牌号的主要化学成分看 ,只有 2Cr13Mn9Ni4 一个牌号 的铬 含 量 为 13 % , 其 余 牌 号 的 铬 都 在 15 %、16 %、 17 %、18 %。而 2Cr13Mn9Ni4 的镍含量平均大于 4 % , 锰含量为 9 % ,碳含量较高为 0115 %～0130 % ,因此 该钢具有较高的力学性能和较好的耐大气腐蚀性能 , 目前主要用于制造飞机机身和机尾上的结构零件 。 该牌号已从 GBΠT3280 新修订版中取消 ,专门列入航 空用不锈钢板标准中 。再看镍含量 ,O3Cr16Mn8Ni2N 和 2Cr15Mn2N 两个牌号的镍低一点 ,为 2 % ,其余牌 号都 在 4 % 以 上 。O3Cr16Mn8Ni2N ( 204 ) , 在 美 国 ASTM A666“退火或冷加工奥氏体不锈钢厚板 、薄板 、 钢带和扁钢”和 ASTM A240“压力容器用耐热铬及铬 镍不锈钢厚板 、薄板和钢带”两个标准中均有此牌号 , 并已于去年列入我国不锈钢协会技术规范 SSCSΠR1 - 2003《Cr - Mn 系 不 锈 钢 厚 板 、薄 板 和 钢 带》中 。 2Cr15Mn15Ni2N 则是国内研制的代替 1Cr18Ni9Ti 制 造电子设备无磁元件的专用材料 。 1. 2 美国 ASTM 标准中 200 系列 (Cr - Mn 系) 奥氏体 不锈钢牌号
2 03Cr17Mn6Ni5N
201L
√
√
≤0. 030 16. 00～18. 00 5. 50～7. 50 3. 50～5. 50 ≤0. 25
3 1Cr18Mn8Ni5N
202
√
√√√√
√
≤0. 15 17. 00～19. 00 7. 50～10. 00 4. 00～6. 00 ≤0. 25
4 03Cr16Mn8Ni2N
近年来 ,我国的不锈钢消费量急剧增长 ,铬锰系 奥氏体不锈钢在国内的生产 、使用发展很快 ,而且进 口量很大 。为了更好地了解铬锰系奥氏体不锈钢的 特性和用途 ,做到正确选材 ,合理用材 ,本文特从不锈 钢标准这个侧面对列入标准的牌号做些介绍 。
1 标准中的铬锰系奥氏体不锈钢牌号 111 我国不锈钢标准中的铬锰系 (相当于美国 200 系) 奥氏体不锈钢牌号
Cr - Mn austenite stainless steel in standard
WU Qian - si (China Metallurgical Information & Standardization Research Institute , Beijing 100730 , China)
国 ASTM GBΠT1220 冷轧钢板 (带) 热轧钢板 (带) GBΠT4356
200 系列
- 1992 热轧棒材
1992
新修
1992
新修
2002 盘条
C
Cr
Mn
Ni
N
Mo
年版 订版 年版 订版
1 1Cr17Mn6Ni5N
201
√
√√√√
√
≤0. 15 16. 00～18. 00 5. 50～7. 50 3. 50～5. 50 ≤0. 25
S20400 (204)
√
√
≤0. 030 15. 00～17. 00 7. 00～9. 00 1. 50～3. 50 0. 15～0. 30
5 1Cr18Mn10Ni5Mo3N
国内研制
√
≤0. 10 17. 00～19. 00 8. 50～12. 00 4. 00～6. 00 0. 20～0. 30 2. 80～3. 50
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冶金标准化与质量 第 42 卷
15 % ,其它牌号均在 16 %以上 ,而 S21500 的镍含量为 10 % ,还有一定含量的钼 、铌 、钒 、硼 。镍含量 ,一个牌 号即 S21400 的镍含量为 1 % ,但铬含量为 18 % ,锰含 量为 15 % ,氮含量为 ≥0. 35 % ;一个牌号即 S28200 为 无镍 , 但铬含量为 18 % , 锰含量为 18 % , 氮含 量 为 0. 5 % ,钼铜各 1 %。这三个牌号的化学成分显示 ,它 们仍然具有较高的综合力学性能和良好的耐腐蚀性 能 ,无疑是做为专门材料使用的 。