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不锈钢“304”及其衍生牌号的标准化学成分

双击自动滚屏 发布者:www.sus316bxgg.com 发布时间:2016-09-18 阅读:5287次 【字体:

按:不锈钢牌号“304'’(S30400)是美国不锈钢标准(如ASTM标准)中的牌号名称,它是18―8型Cr-Ni奥式体不锈钢的典型牌号,由于其具有优良的综合性能,用途十分广泛,其产销量占到奥式体不锈钢的80%左右。对304及其衍生牌号,美国材料和试验协会不锈钢牌号标准ASTMA959-04和日本JIS、我国GB、国际ISO、欧洲EN等不锈钢标准中都有明确的规定。但是,近期我国国内市场上出现了没有列入国内外标准的304衍生牌号(如304J5,含镍量只有4.3%),或者与日本JIS中的304J1、304J2名称相同但成分有出入的产品。对此,我们专门约请冶金材料标准专家伍千思写了这篇“不锈钢‘304’及其衍生牌号的标准化学成分”文章,详细介绍了国内外关于304及其衍生牌号的标准化学成分。我们希望,企业如果生产日本JIS板材标准中的304J1、304J2,成分、性能必须符合其标准要求;生产者和经销商必须向用户指明这些产品的特定用途(如适用于作一般耐蚀条件下用的通过冷加工成型的部件或制品),我们不主张生产和销售没有列入国内外标准的304衍生牌号产品,以避免给消费者带来误解和损失。

不锈钢牌号“304”(S30400)是美国不锈钢标准(如ASTM标准)中的牌号名称。在我国新制定的不锈钢牌号标准GB/T20878―2007中,与之对应的牌号是06Crl9Nil0(旧牌号为OCrl8Ni9)。这个牌号是著名的18―8型Cr-Ni奥氏体不锈钢的典型牌号。由于它具有优良的综合性能,用途十分广泛,因而其产量和消费量约占到了奥氏体不锈钢总量的80%左右。

304(06Crl9Nil0)钢的主要特性是:

具有优良的不锈耐腐蚀性能和较好的抗晶间腐蚀性能。对氧化性酸,如在浓度≤65%的沸腾温度以下的硝酸中,具有很强的抗腐蚀性。对碱溶液及大部分有机酸和无机酸亦具有良好的耐腐蚀能力。

具有优良的冷热加工和成型性能。可以加工生产板、管、丝、带、型各种产品,适用于制造冷镦、深冲、深拉伸成型的零件。

低温性能较好。在-180℃条件下,强度、伸长率、断面收缩率都很好。由于没有脆性转变温度,常在低温下使用。

具有良好的焊接性能。可采用通常的焊接方法焊接,焊前焊后均不需热处理。

304钢也有性能上的不足之处:大截面尺寸钢件焊接后对晶间腐蚀敏感;在含c1―水中(包括湿态大气)对应力腐蚀非常敏感;力学强度偏低,切削性能较差等。

由于304钢有性能上的不足,人们在生产和使用中想办法扬长避短,尽量发挥发展它的优良性能,克服它的不足之处。于是,通过研究开发,根据不同使用环境或条件的特定要求,对其化学成分进行调整,发展出了满足某些特性使用要求的304衍生牌号。

表1列出了美国材料和试验协会不锈钢牌号标准ASTMA959―04中的牌号304及其衍生牌号与日本JIS、我国GB、国际ISO、欧洲EN等不锈钢标准中相应牌号的对照。表2一表6分别列出了相应标准中各牌号的化学成分。

从表1看出,ASTMA959―04中,304及其衍生牌号共有10个。日本JIS标准中亦为10个,但能与ASTM牌号对应的则是6个,其他4个牌号(SUS304J1、SUS304J2、SUS304J3、SUS304Cu)应该是JIS自己开发的304衍生牌号。

综观304及衍生牌号的化学成分,可以认为,所谓衍生牌号就是对304的化学成分进行了某些调整,而产生了变异的304牌号。例如:

碳含量:降低或提高碳含量。304L为超低碳的304钢。降低碳含量可以改善耐蚀性能,特别是304钢对焊后的晶间腐蚀敏感性,在满足力学强度要求的条件下,可用于制造大截面尺寸的焊接件。304H,将碳含量提高到0.10%,增加304钢的强度,并使奥氏体更加稳定,比304钢更适于在低温环境和无磁部件方面使用。

氮含量:加入氮元素。304N(SUS304N1)、XM-21(SUS304N2)、304LN等都是。由于氮的固溶强化作用,提高了304和304L钢的强度,且不显著降低钢的塑性和韧性,同时钢的耐晶间腐蚀性、耐点蚀和缝隙腐蚀性都有进一步改善。

铜含量:加入一定含量的铜。铜使奥氏体更加稳定。一方面可以提高钢的不锈性和耐蚀性,特别是对还原性介质(如硫酸)的耐蚀性更好;另方面则降低钢的强度和冷加工硬化倾向,改善钢的塑性。如S30430(06Crl8Nil9Cu3、SUSXM7)、SUS304J3(06Crl8Nil9Cu2)等,这些钢与304比,在较小变形力的作用下,可获得更大的冷变形,更适于冷镦、冷挤压作紧固件用或深冲、拉伸等用途。

这里要特别提出的是,日本JIS标准中,304钢的衍生牌号有5个含铜,其中有3个牌号即SUS304Cu、SUS304J1、SUS304J2仅用于生产板带产品,而SUS304J1和SUS304J2两个牌号的化学成分,则在304的基础上作了较大调整(见表3),铬、镍含量都有所降低,Cr为15.00%~18.00%,Ni为6.00%一9.00%,还将Mn提高到3.00%或5.00%,Cu含量为1.00%一3.00%。这两个牌号有用锰或铜代镍的意思。这两种钢的板带可能是适用于作一般耐蚀条件下用的通过冷加工(如深冲、深拉伸变形)成型的部件或制品。(摘自《不锈―市场与信息》)

表1美国不锈钢标准牌号304及其衍生牌号与日本、中国、国际、欧洲标准中相应牌号对照


ASTM A959-04
JIS
G4304:2005
64304:2005
 
GB/T20878―2007
1SO/Sl5510
――2003
 
ENl0088―1:2005
UNS代号
牌号
G4305:2005
新牌号
旧牌号
牌号
数字代号
S30400
304
SUS304
06Crl9NilO
OCrl8Ni9
X5CrNil8―9
X5CrNil8-10
1.4301
S30403
304L
SUS304L
022Crl9NilO
OOCrl9NilO
X2CrNilS-9
X2CrNil9-11
X2CrNil8-9
X2CrNil9-11
1.4307
1.4306
S30409
304H
 
07Crl9Nil0
 
X7CrNil8―9
 
 
S30415
 
 
05Crl9Nil0Si2CeN
 
 
 
 
S30430
 
SUSXM7
06CrlSNilgCu3
OCrl8Ni9Cu3
X3CrNiCul8―9-4
X3CrNiCulS-9―4
1.4567
S30432
 
 
 
 
 
 
 
S30451
304N
SUS304N1
06Crl9Nil0N
0Crl9Ni9N
XSCrNiNl8―8
X5CrNiNl9-9
1.4315
S30452
XM-21
SUS304N2
06Crl9NigNbN
0Crl9NilONbN
 
 
 
S30453
304LN
SUS304LN
022Crl9NilON
OOCrl8NilON
X2CrNiNl8―9
X2CrNiNl8-10
1.4311
S30454
304LHN
 
 
 
 
 
 
 
 
SUS304J1
 
 
 
 
 
 
 
SUS304J2
 
 
 
 
 
 
 
SUS304丁3
06Ctl8Ni9Cu2
OCrl8Ni9Cu2
 
 
 
 
 
SUS304Cu
 
 
 
 
 


 
表2  ASTM A959―04中不锈钢304及其衍生牌号与化学成分


牌号
化学成分1)2),%
UNS代号
名称
C
Si
Mn
Cr
Ni
N
Cu
其他
S30400
304
0.08
1
2
18.0-20.0
8.0-11.0
0.12- 0.18
3.0-4.0
CeO.03-0.08
S30403
304L
0.03
1
2
18.0-20.0
8.0-12.0
S30409
304H
0.04-0.10
1
2
18.0-20.0
8.0-11.0
S30415
0.04-0.06
1.00-2.00
0.8
18.0-19.0
9.0-10.0
S30430
0.03
1
2
17.0-19.0
8.0-10.0
S30432
0.07-0.13
0.3
0.5
17.0―19.0
7.5~10.5
0.05―0.12
2.5―3.5
Cb 0.20―0.60
S30451
304N
0.08
1
2
18.0-20.0
8.0-11.0
0.10-0.16
A10.003―0.030
S30452
XM-21
0.08
1
2
18.0-20.0
8.0-10.0
0.16-0.30
B0.001―0.010
S30453
304LN
0.03
1
2
18.0-20.0
8.0-11.0
0.10-0.16
S30454
304LHN
0.03
1
2
18.0-20.0
8.0-11.0
0.16-0.30


注:1)化学成分数值除范围标明外,其余均为最大值。
2)各牌号P≤0.045%,S≤0.030%。
 
表3  JIS G4303、4304、4305―2005中不锈钢304及其衍生牌号与化学成分


化学成分1)2),%
牌号
C
Si
Mn
Cr
Ni
N
Cu
其他
SUS304
0.08
1
2
18.00-20.00
8.00-10.50
SUS304L
0.03
1
2
18.00-20.00
9.00-13.00
SUS304N1
0.08
1
2.5
18.00-20.00
7.00-10.50
0.10-0.25
SUS304N2
0.08
1
2.5
18.00-20.00
7.50-10.50
0.15-0.30
Nb≤0.15
SUS304LN
0.03
1
2
17.00-19.00
8.50-11.50
0.12-0.22
SUS304J1
0.08
1.7
3
15.00-18.00
6.00-9.00
1.00―3.00
SUS304J2
0.08
1.7
3.00―5.00
15.00-18.00
6.00-9.00
1.00―3.00
SUS304J3
0.08
1
2
17.00-19.00
8.00-10.50
1.00~3.00
SUS304Cu
0.08
1
2
18.00-20.00
8.00-10.50
0.70~1.30
SUSXM7
0.08
1
2
17.00-19.00
8.50-10.50
3.00~4.00


 
1)化学成分数值除范围标明外,其余均为最大值。
2)各牌号  P≤0.045%,S≤0.030%。
 
表4  GB/T20878-2007中对应不锈钢304及其衍生牌号与化学成分


 
 
化学成分1)2),%
对应
新牌号
旧牌号
C
Si
Mn
Cr
Ni
N
Cu
其他
ASTM
牌号
06Crl9Nil0
OCrl8Ni9
0.08
1.00
2.00
18.00-
20.00
8.00-
11.00
 
 
 
304
022Crl9Nil0
OOCrl9Nil0
0.03
1.00
2.00
18.00-
20.00
8.00-
12.00
 
 
 
304L
07Crl9Nil0
 
0.04-
0.10
1.00
2.00
18.00-
20.00
8.00-
11.00
 
 
 
304H
05Crl9NilOSi2CeN
 
0.04-
0.06
1.00-
2.00
0.80
18.00-
19.00
9.00-
10.00
0.12-
0.18
 
CeO.03-
0.08
S30415
06Crl9NiiON
OCrl9Ni9N
0.08
1.00
2.00
18.00-
20.00
8.00-
11.00
0.10-
0.16
 
 
304N
06Crl9Ni9NbN
OCrl9NiiONbN
0.08
1.00
2.50
18.00-
20.00
7.50-
10.50
0.15-
0.30
 
Nb  0.15
XM-21
022Crl9NiiON
OOCrl8NilON
0.030
1.00
2.00
18.00-
20.00
8.00-
11.00
0.10-
0.16
 
 
304LN
06Crl8Ni9Cu2
OCrl8Ni9Cu2
0.08
1.00
2.00
17.00-
19.00
8.00-
10.50
 
1.00-
3.00
 
 
06Crl8Ni9Cu3
OCrl8Ni9Cu3
0.08
1.00
2.00
17.00-
19.00
8.50-
10.50
 
3.00-
4.00
 
 


注:1)化学成分数值除范围标明外,其余均为最大值。    2)各牌号  P≤0.045%,S≤0.030%
 
表5  1S0/TSl5510:2003中不锈钢“304”及其衍生牌号与化学成分


牌号
化学成分1)2),%
对应
ASTN的
C
Si
Mn
C2
Ni
CU
N
其他
牌号
X5CrNil8-9
0.07
1.00
2.00
17.5-19.5
8.0-10.5
3.0-
4.0
0.11
 
304
X2CrNil8―9
0.030
1.00
2.00
17.5-19.5
8.0-10.0
 
0.11
 
304L
X2CrNil9―11
0.030
1.00
2.00
18.0-20.0
10.0―12.0
 
0.11
 
304L
X7CrNil8―9
0.04-0.08
1.00
2.00
18.0-20.0
8.0―10.5
 
0.11
 
304H
X3CrNil8-9-4
0.04
1.00
2.00
17.0-19.0
8.0―10.5
 
0.11
 
S30430
X5CrNil8―8
0.07
1.00
2.05
18.0-20.0
8.0―11.0
 
0.10-0.16
 
S30451
X2CrNil8―9
0.030
1.00
2.00
17.5-19.5
8.0―10.0
 
0.12-0.22
 
S30453


注:1)化学成分数值除范围标明外,其余均为最大值。
 2)各牌号P≤0.045%,S≤0.030%。为改善某种性能,硫含量可控制特定范围,如切削用钢控制为0.015%~0.030% 焊性钢控制为0.008%~0.020%,抛光用钢控制为≤0.015%。
 
表6  ENl0088―1:2005中不锈钢“304”其衍生牌号与化学成分


牌 号
化学成分1)2),%
对应ASTM
名 称
数字
代号
C
Si
M1
C2
Ni
Cu
N
其他
的牌号
X5CrNil8-10
1.430l
0.07
1.00
2.00
17.5-19.5
8.0-10.5
 
0.1l
 
304
X2CrNil8-9
1.4307
0.030
1.00
2.00
17.5-19.5
8.0-10.5
 
0.1l
 
304L
X2CrNil9-ll
1.4306
0.030
1.00
2.00
18.0-20.0
10.0-12.0
 
0.11
 
304L
X3CrNiCul8-9-4
1.4567
0.04
1.00
2.00
17.0-19.0
8.5-10.5
3.0-4.0
0.11
 
S30430
X5CrNiNl9-9
1.4315
0.06
1.00
2.00
18.0-20.0
8.0-11.0
 
0.12-0.22
 
S30451
X2CrNiN18-10
1.4311
0.03
1.00
2.00
17.5-19.5
8.5-11.5
 
0.12-0.22
 
S30453


1)化学成分数值除范围标明外,其余均为最大值。
2)各牌号P≤0.045%,S≤0.015%。对于棒材、条钢、钢丝、型钢、光亮产品及相当的半成品,最大硫含量可为0.030%。为改善特定性能,硫含量可控制在特定范围,如切削用钢可控制为0.015%~0.030%,可焊性钢可控制为0.008%~0.030%,抛光用钢控制为≤0.015%。
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