山東大泰金屬材料有限公司
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不銹鋼“304”及其衍生牌號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)成分
不銹鋼“304”及其衍生牌號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)成分
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)ASTMA959-04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。對此，我們專門約請冶金材料標(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，企業(yè)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，與之對應(yīng)的牌號(hào)是06Crl9Nil0(舊牌號(hào)為OCrl8Ni9)。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(06Crl9Nil0)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。可采用通常的焊接方法焊接，焊前焊后均不需熱處理。
304鋼也有性能上的不足之處：大截面尺寸鋼件焊接后對晶間腐蝕敏感；在含c1―水中(包括濕態(tài)大氣)對應(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，人們在生產(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)ASTMA959―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)的對照。表2一表6分別列出了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中各牌號(hào)的化學(xué)成分。
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)對應(yīng)的則是6個(gè)，其他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(06Crl8Nil9Cu3、SUSXM7)、SUS304J3(06Crl8Nil9Cu2)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%一9.00%，還將Mn提高到3.00%或5.00%，Cu含量為1.00%一3.00%。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。(摘自《不銹―市場與信息》)
表1美國不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)304及其衍生牌號(hào)與日本、中國、國際、歐洲標(biāo)準(zhǔn)中相應(yīng)牌號(hào)對照
|
ASTM A959-04 |
JIS
G4304：2005
64304：2005 |
GB／T20878―2007 |
1SO／Sl5510
――2003 |
ENl0088―1：2005 | |||
|
UNS代號(hào) |
牌號(hào) |
G4305：2005 |
新牌號(hào) |
舊牌號(hào) |
牌號(hào) |
數(shù)字代號(hào) | |
|
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 |
|
|
|
|
|
|
牌號(hào) |
化學(xué)成分1）2），% | ||||||||
|
UNS代號(hào) |
名稱 |
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 | ||
|
|
化學(xué)成分1）2），% | |||||||
|
牌號(hào) |
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 |
|
|
|
|
化學(xué)成分1）2），% |
對應(yīng) | |||||||
|
新牌號(hào) |
舊牌號(hào) |
C |
Si |
Mn |
Cr |
Ni |
N |
Cu |
其他 |
ASTM
牌號(hào) |
|
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 |
|
|
|
牌號(hào) |
化學(xué)成分1）2），% |
對應(yīng)
ASTN的 | |||||||
|
C |
Si |
Mn |
C2 |
Ni |
CU |
N |
其他 |
牌號(hào) | |
|
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 |
|
牌 號(hào) |
化學(xué)成分1）2），% |
對應(yīng)ASTM | ||||||||
|
名 稱 |
數(shù)字
代號(hào) |
C |
Si |
M1 |
C2 |
Ni |
Cu |
N |
其他 |
的牌號(hào) |
|
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 |