有
无
有
有无
◎
×
□
□×
小
大
中
不锈钢生产工艺概述
中×
钢种
马氏体 铁素体 奥氏体 双相钢 碳钢
一、不锈钢基础知识
钢的物理性能
比重
7.7 7.7 7.93 7.8 7.85
热膨胀系数 导热率
比热 电阻系数
(20~200℃) (20℃下) (20℃下) (20℃下)
10.5×10-6
30
460
0.55
10×10-6
MH1
444
445J2
耐蚀性 Cr added
447J1
抗细菌性 Ag added
高温氧化性 C lowered Al added 学习改变命运,知 识创造未来
430AB 18-3SR
焊接性、耐蚀性、成型性 430LNAB C lowered Nb added
Cr increased
高温抗氧化性 C lowered Al increased La Zr added
Cr Ni increased
耐晶间腐蚀性 C Lowered
00Cr19Ni10
冷加工性 Cu added
0Cr18Ni9Cu3
耐蚀性、强度
304NG
强度 00Cr19Ni10N
N added
切削性能 S added
强度 N、Mn 代Ni
加工硬化 学习改变命运,C知r Ni lowered 识创造未来
强度、耐晶间腐蚀性
00Cr17Ni14Mo2
00Cr19Ni15Mo4.5N
N added
强度 N added
00Cr17Ni13Mo2N
强度 耐还原介质 N added Cu added
00Cr18Ni14Mo2Cu2
0Cr17Ni12Mo2N
316NG
0Cr23Ni13
耐晶间腐蚀性 Nb added
焊接性、耐蚀性 C lowered
高温强度、焊
接性、成型性
429EX
C Lowered Nb Si added
高温强度 Mo added
430CuN 430LNM
445MT
434LN2
耐蚀性 Mo added
耐腐蚀性 C lowered Mo increased
434LN1
耐蚀性、深冲性 Mo Increased Ti added
• 1904-1906年，法国人吉耶（L.B.Guillet）首先对Fe-CrNi合金进行了基础研究
• 1907-1911年，法国人波特万(A.M.Portevin)和英国人吉 森(W.Giesen)分别发现了Fe-Cr和Fe-Cr-Ni合金耐蚀性
• 1908-1911年，德国人蒙娜尔茨(P.Monnartz)揭示了钢的 耐蚀性原理并提出了钝化的概念
20-5USR
不锈钢生产工艺概述
耐蚀性
耐热性
焊接性 冷加工
强度 塑性 韧性
其它
学习改变命运,知 识创造未来
特性 不锈性 耐全面腐蚀 耐点蚀、缝隙腐蚀性 耐应力腐蚀性 高温强度 抗氧化性、抗硫化性 热疲劳性 焊接性 深冲性能 深拉性能 易切削性 室温强度 室温塑性、韧性 低温韧性、塑性 磁性 导热性 线膨胀系数
Fe-Cr-Ni AISI200系
1Cr17Ni2(431) 0Cr17(430) 0Cr11Ti(409)
00Cr25Mo2(446M) 0Cr19Ni9(304)
0Cr17Ni12Mo2(316)
1Cr17Mn6Ni5(201) 1Cr18Mn8Ni5N(202)
双相不锈钢
1Cr25Ni5Mo1.5(329) Cr25Ni5Mo3N
耐蚀性 C Increased
SX1
耐蚀性
Cr Mo Increased Nb added
439L
耐蚀性 Mo added
30-2
432LTM
耐蚀性
Mo increased
430J1
436LT
436L
耐蚀性 C lowered Nb N added
耐蚀性 Cr added
耐蚀性
445J1
C lowered Ti added
淬火后强度硬度高，用于高强度机械性质的部件材料。
一、不锈钢基础知识
用途 家庭用品（1、2类餐具）、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸 、汽车配件、医疗器具、建材、化学、食品工业、农业、船舶部件 家庭用品，暖瓶，水槽、浴槽
家庭用品，暖瓶，水槽、浴槽
需要较高耐腐蚀性的化学、煤炭、石油产业部门的设备、建筑材料 、耐热部件和难以进行热处理的部件。 海水、化学、染料、造纸、草酸、肥料生产设备、照相、食品工业 、沿海设施 海水用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料生产设备、照相、食 品工业、沿海设施，铁别适用于机械及化工工业设备 耐热材料，汽车、飞行器排气管管路，锅炉炉盖、管道，化学装置 、热交换器、喷气发动机、高压锅 列车、航空器、车辆、弹簧
409L

高温抗氧化性 Si added
409SR
410
耐磨性、硬度 C increased
420J1
耐蚀性、成型性 C lowered
410S
焊接性 C lowered
焊接性、成型性 C Cr lowered Mn Cu added
未回火处理下提高硬度 Cr lowered Mn added C N controlled
沉淀硬化不锈钢 AISI600系
按组织结构
不锈钢生产工艺概述
0Cr17Ni7Al
代表钢种
一、不锈钢基础知识
奥氏体不锈钢的发展简图
超级不锈钢
耐蚀性 Mo added
0Cr19Ni13Mo3
耐晶间腐蚀性 C lowered
00Cr19Ni13Mo3
耐蚀性 Mo added
0Cr17Ni12Mo2
耐晶间腐蚀性 C lowered
Y1Cr18Ni9 1Cr17Mn6Ni5N
1Cr17Ni7
表面加工 Se added
强度 C added N、Mn代Ni
Y1Cr18Ni9Se 2Cr17Mn15NiN
耐蚀性 Mo added
1Cr18Mn10Ni5Mo3N
不锈钢生产工艺概述
一、不锈钢基础知识
低铬系不锈钢的发展简图
焊接性、成型性 C Cr lowered Ti added
25
460
0.60
16×10-6
15
500
0.73
13×10-6
15
500
0.80
11×10-6
50
502
0.17
学习改变命运,知 识创造未来
不锈钢生产工艺概述
钢种 SUS304 SUS304Cu SUS304Ni9 SUS304L SUS316 SUS316L SUS321 SUS301 SUS301L SUH409L SUS410L
Cr2O3
学习改变命运,知 识创造未来
不锈钢生产工艺概述
一、不锈钢基础知识
Cr对不锈钢的耐腐蚀性的影响
学习改变命运,知 识创造未来
不锈钢生产工艺概述
一、不锈钢基础知识
Fe-Cr二元合金相图
学习改变命运,知 识创造未来
Fe-Cr二元相图
不锈钢生产工艺概述
一、不锈钢基础知识
碳、氮对Fe-Cr二元相图的影响
耐磨性、硬度 C increased
420J2
耐磨性、硬度 C increased
硬度
Cr added
429J1
耐磨性、硬度 C added
410L 410DH 410DB
420H 440A
学习改变命运,知 识创造未来
不锈钢生产工艺概述
一、不锈钢基础知识
中高铬系不锈钢的发展简图
耐蚀性、焊接性、成 型性
学习改变命运,知 识创造未来
不锈钢生产工艺概述
一、不锈钢基础知识
合金元素与组织的关系
420J1
[Cr]=Cr+2Si=13.91
[Ni]= Ni+25C+30N+ 0.5Mn
BN1P
=5.98
BN1P
420J1
[Cr]=Cr+2Si=15.66
[Ni]= Ni+25C+30N+
0.5Mn+0.3Cu=12.37
学习改变命运,知 识创造未来
相界
相界
不锈钢生产工艺概述
一、不锈钢基础知识
不锈钢的分类
合金元素对组织的影响: 扩大铁素体元素: Cr, Mo, Si, Nb, Ti,… 扩大奥氏体元素 : C, N, Ni, Mn, Cu,…
不锈钢分类（按组织）: • 马氏体 Martensitic • 铁素体 Ferritic, • 奥氏体 Austenitic, • 双相 duplex(ferritic-austenitic)
不锈钢生产工艺概述
学习改变命运,知 识创造未来
2021年3月3日星期三
主要内容
一、不锈钢基础知识 二、不锈钢炼钢工艺及装备 三、不锈钢热轧工艺及装备 四、不锈钢冷轧工艺及装备
学习改变命运,知 识创造未来
不锈钢生产工艺概述
不锈钢的定义
一、不锈钢基础知识
• 在大气、水、酸、碱和盐等溶液，或其他腐蚀介质中具 有化学稳定性的钢的总称
• 1931年，在法国的Uniex实验室开发了双相不锈钢
学习改变命运,知 识创造未来
不锈钢生产工艺概述
一、不锈钢基础知识
不锈钢的耐腐蚀原理
不锈 钢
钢=Fe-C, %C 小于 2%
Cr 是比 Fe更容易氧化的金属 Cr 与空气中的O2 反应生成铬的氧化层 稳定的氧化膜要求Cr >12%