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铁素体不锈钢相对奥氏体不锈钢特殊物理性能

铁素体不锈钢相对奥氏体不锈钢特殊物理性能
铁素体不锈钢有两个特别重要的物理特性：
　　
　　1、导热系数是奥氏体不锈钢的1.5倍，是碳钢的1/2；
　　
　　2、热膨胀系数低，大致与碳钢相等，比304不锈钢小30%。
　　
　　铁素体不锈钢与奥氏体不锈钢的强度比较：
　　
　　1、室温屈服强度比奥氏体不锈钢高20%~40%；
　　
　　2、结构硬度较低；
　　
　　3、在高温状态，铁素体不锈钢强度不如奥氏体不锈钢，但抗氧化性较好。

不锈钢既为一高合金钢，其成份影响材料特性甚巨，各添加的合金元素对不锈钢的影响整理如下：
1、铬Cr：
为不锈钢主要的添加元素，一般在12%以上，因可生成Cr2O3钝态保护膜，是不锈钢具耐蚀性*大的原因，Cr含量的增加，保护膜的稳定度也相对提升。能耐高温氧
化及氧化酸，但还原酸（H2SO4、HCL）会溶去Cr2O3氧化膜使之无法重新生长故仅含铬的不锈钢在还原酸的环境中受腐蚀的速率仍高。另外Cr也是肥粒铁相的安定元素（Cr当量表示肥粒铁相的安定度），使不锈钢具有质软延展性好、高温强度佳的特性。
2、镍Ni：
铬钢中加入Ni可增强不锈钢钝态保护膜在还原酸中的耐蚀性，同时也是沃斯田铁相的安定元素（Ni当量表示），使高温沃田铁相在常温仍继续保持安定。另外增加Ni的添加可减低不锈钢的加工硬化性使之具有韧性。
3、碳C：
加入C可因原子间隙强化而提高不锈钢的强度，同时是沃斯田铁相的安定元素，但因敏化（后述）的影响，而有局部腐蚀现象（晶界腐蚀），故以腐蚀观点来看，宜降低含碳量（0.03%以下），但会降低强度和硬度，此时可利用后续的加工硬化来达到要求的强度，或添加N来改善（C：N = 1：2）。
4、硅Si：
杂质成份，可减少高温时的锈皮产生、增加耐热性、高温强度佳、肥粒铁相的安定元素。
5、锰Mn：
提高强度、可取代Ni的添加（Mn：Ni = 4：1，可降低成本）、沃斯田铁相安定元素，但对炼制的过程来说，添加过多的Mn会严重侵蚀炉壁。
6、磷P：
杂质成份，一般在0.045%（0.04%）以下。
7、硫S：杂质成份，一般在0.03%以下，但增加S可改善材料的切削性（因沃斯田铁相不锈钢材质黏韧，切削加工性**，亦会造成刀具的毁损，而S与Mn生成MnS纺锤体组织的介在物，易切断车屑）。
8、钼Mo：
增加Mo可强化钝态膜，有利于耐孔蚀，提高对氯离子的抵抗性；2%以上的Mo可有效改善耐硫酸侵蚀的效益；另一方面亦增加硬化能4、肥粒铁相安定因素。
9、铜Cu：
增加非氧化性气氛的耐蚀性；3%以上的Cu有析出强化效果；降低不锈钢加工硬化效应，使之易冷作成形；但热间加工性差、会发生热脆化。
10、氮N：
沃斯田铁相安定因素，增强常温及高温的强度（与C同），但几乎不影响耐蚀性。
11、钛Ti、铌Nb、钽Ta：
再钢中取代Cr与C形成安定化的碳化物，减少Cr23C6的析出而产生缺铬区（**化，钛的添加量为Ti = 5(or 6) x C，0CR，或Ti = 5 x (C-0.02)），1CR。但Ti添加太多时，在铸造时容易堵塞铸嘴。近年来由于低碳钢种开发（xxxL），使得加Ti的使用减少许多。
12、铝Al：
晶粒细微化、析出强化效果。
13、硼B：
可增加Cu的固溶量：提高冷加工性。
14、硒Se：
改善切削性质。

各种不锈钢的特性和用途

奥氏体钢
301       17Cr-7Ni-碳
与304钢相比，Cr、Ni含量少，冷加工时抗拉强度和硬度增高，无磁性，但冷加工后有磁性。
列车、航空器、传送带、车辆、螺栓、弹簧、筛网

301L 17Cr-7Ni-0.1N-低碳
是在301钢基础上，降低C含量，改善焊口的抗晶界腐蚀性；通过添加N元素来弥补含C量降低引起的强度不足，保证钢的强度。
铁道车辆构架及外部装饰材料

304       18Cr-8Ni
作为一种用途广泛的钢，具有良好的耐蚀性、耐热性，低温强度和机械特性；冲压、弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象（无磁性，便用温茺-196℃～800℃）。
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（风挡雨刷、消声器、模制品），医疗器具，建材，化学，食品工业，农业，船舶部件

304L       18Cr-8Ni-低碳
作为低C的304钢，在一般状态下，其耐蚀性与304刚相似，但在焊接后或者消除应力后，其抗晶界腐蚀能力优良；在未进行热处理的情况下，亦能保持良好的耐蚀性，使用温度-196℃～800℃。
应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤炭、石油产业的野外露天机器，建材耐热零件及热处理有困难的零件。

304Cu  13Cr-7.7Ni-2Cu
因添加Cu其型性，特别是拔丝性和抗时效裂纹性好，故可进行复杂形状的产品成形；其耐腐蚀性与304相同。
保温瓶、厨房洗涤槽、锅、壶、保温饭盒、门把手、纺织加工机器。

304N1    18Cr-8Ni-N
在304钢的基础上，减少了S、Mn含量，添加N元素，防止塑性降低，提高强度，减少钢材厚度。
构件、路灯、贮水罐、水管

304N2    18Cr-8Ni-N
与304相比，添加了N、Nb，为结构件用的高强度钢。
构件、路灯、贮水罐

316  18Cr-12Ni-2.5Mo
因添加Mo，故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好，可在苛酷的条件下使用；加工硬化性优（无磁性）。
海水里用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料等生产设备；照像、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母

316L  18Cr-12Ni-2.5Mo低碳
作为316钢种的低C系列，除与316钢有相同的特性外，其抗晶界腐蚀性优。
316钢的用途中，对抗晶界腐蚀性有特别要求的产品

321    18Cr-9Ni-Ti
在304钢中添加Ti元素来防止晶界腐蚀；适合于在430℃～900℃温度下使用。
航空器、排气管、锅炉汽包

铁素铁钢
409L  11.3Cr-0.17Ti-低C、N
因添加了Ti元素，故其高温耐蚀性及高温强度较好。
汽车排气管、热交换机、集装箱等在焊接后不热处理的产品。

410L       13Cr-低C
在410钢的基础上，降低了含C量，其加工性，抗焊接变形，耐高温氧化性优良。
机械构造用件，发动机排气管，锅炉燃烧室，燃烧器。

430 16Cr
作为铁素体钢的代表钢种，热膨胀率低，成形性及耐氧化性优。
耐热器具、燃烧器、家电产品2类餐具、厨房洗涤槽、外部装饰材料、螺栓、螺母、 CD杆、筛网

430J1L

18-Cr0.5Cu-Nb-低C、N
在430钢中，添加了Cu、Nb等元素；其耐蚀性、成形性、焊接性及耐高温氧化性良好。
建筑外部装饰材料，汽车零件，冷热水供给设备。

436L

18Cr-1Mo-Ti、Nb、Zr低C、N
耐热性、耐磨蚀性良好，因含有Nb、Zr元素，故其加工性，焊接性优良。
洗衣机、汽车排气管、电子产品、3层底的锅。

马氏体钢
410

13Cr-低碳
作为马氏体钢的代表钢，虽然强度高，但不适合于苛酷的腐蚀环境下使用；其加工性好，依热处理面硬化（有磁性）。
刀刃、机械零件、石油精练置、螺栓、螺母、泵杆、1类餐具（刀叉）。

420J1

13Cr-0.2C
淬火后硬度高，耐蚀性好（有磁性）。
餐具（刀）、涡轮机叶片

420J2

13Cr-0.3C
淬火后，比420J1钢硬度升高（有磁性）。
刀刃、管嘴、阀门、板尺、餐具（剪刀、刃）。
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