不锈钢常按组织状态分为:马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢等。另外,可按成分分为:铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。
1、铁素体不锈钢:含铬12%~30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高,耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25,Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高,耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好,但机械性能与工艺性能较差,多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀,并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点,用于硝酸及食品工厂设备,也可制作在高温下工作的零件,如燃气轮机零件等。
2、奥氏体不锈钢:含铬大于18%,还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好,可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的wC<0.08%,钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr,使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性和耐蚀性能,在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好,用来制作耐酸设备,如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理,即将钢加热至1050~1150℃,然后水冷,以获得单相奥氏体组织。
3、奥氏体 - 铁素体双相不锈钢:兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点,并具有超塑性。奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢。
4、马氏体不锈钢:强度高,但塑性和可焊性较差马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等,因含碳较高,故具有较高的强度、硬度和耐磨性,但耐蚀性稍差,用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上,如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。
420F不锈钢
名称:马氏体型不锈钢
●420F特性及应用:
420F不锈钢是改善了420J2钢易切削性能的钢种。
●420F化学成分①:
碳 C:0.30~0.40
锰 Mn:≤1.25
硅 Si:≤1.00
铬 Cr:12.0~14.0
镍 Ni②:≤0.50
磷 P:≤0.06
硫 S:≥0.15
钼 Mo③:≤0.06
注:①单一的数值除另有注明者外,均为高值;②用于某些制管工艺时,有些型号奥氏体不锈钢的含镍量稍表内所示数值;③随意;④高含Ta量为0.10%;⑤高含量为0.75%;⑥高含量为0.70%
力学性能
抗拉强度 σb (MPa):淬火回火,≥735
条件屈服强度 σ0.2 (MPa):淬火回火,≥530
伸长率 δ5 (%):淬火回火,≥12
断面收缩率 ψ (%):淬火回火,≥40
冲击功 Akv (J):淬火回火,≥24
硬度 :退火,≤235HB;淬火回火,≥217HB
热处理规范及金相组织
热处理规范:1)退火,800~900℃缓冷或约750℃快冷;2)淬火,920~980℃油冷;3)回火,600~750℃快冷。
金相组织:组织特征为马氏体型。
不锈铁是含铬而不含镍的,也称为Cr不锈钢,就有一定的防腐蚀能力!不锈铁不是俗语,通俗认为具有铁磁性的不锈钢,我认为主要指1Cr17(铁素体)系列、1Cr13(马氏体)系列,而Fe以奥氏体形式存在时不具铁磁性。文中以Ni/Cr区分容易误会,虽然它们导致了Fe的同素异构。但Fe、Ni为铁磁,Cr为顺磁性。软磁材料1J系列很多是Ni基。
不锈铁与不锈钢相比主要是在于是否含镍!不锈铁一般是指日本的SUS430,国内为1Cr17,主要化学成分为:C:<0.12,Si:<0.75,Mn<1.00,P:<0.035,S<0.030,Ni:<0.60,Cr:16.00-18.00为铁素体不锈钢。
而不锈钢是既含铬又含镍的,由于镍属于较稳定元素,那么它的抗腐蚀能力自然要比不锈铁强很多!
由于镍的价格较贵,所以从成本上不锈钢要不锈铁,再加上抗腐蚀能力的差异,不锈钢价格比不锈铁高出1/4~1/3 (仅供参考)
辨别: 由于镍是抗磁性元素,一般比较简单的分辨方法是看是否具有较强的磁性,即用磁铁来吸引!
在钢中含铬量大于12.5%以上,具有较高的抵抗外界介质(酸、碱盐)腐蚀的钢,称为不锈钢。根据钢内的组织状况,不锈钢可分为马氏体型、铁素体型、奥氏体型、铁素体—奥氏体型,沉淀硬化型不锈钢,依据国家标准GB3280—92规定,共有55个规定。在日常生活中我们接触较多的奥氏体型不锈钢(有人称之为镍不锈)和马氏型不锈钢(有人称之为不锈铁)两大类。奥氏体型不锈钢典型的牌号为0Cr18Ni9,即“304”和1Cr18Ni9Ti。马氏体型不锈钢就是我们制造刀剪的不锈钢,牌号主要有2Cr13、3Cr13、6Cr13、7Cr17等。由于这两类不锈钢组织成分的差异,使其内装金属显微组织也不相同。奥氏体型不锈钢由于在钢中加入较高的铬和镍(含铬在18%左右,Ni在4%以上),钢的内部组织呈现一种叫奥氏体的组织状态,这种组织是没有导磁性的,不能被磁铁所吸引。常用来作装饰材料,如汽轮机叶片、刃具类、喷咀、阀座、阀门、量具、轴承等等。制作刀剪类的不锈钢要采用马氏体型不锈钢。因为刀剪具有剪切物品的功能,有锋利度,要有锋利度有一定的硬度。这类不锈钢通过热处理使其内部发生组织转变。增加硬度后才能作刀剪。但这类不锈钢内部组织为回火马氏体,具有导磁性,可被磁铁吸引。因此不能简单地用是否有磁性来说明不锈钢。