奧(ao)氏(shi)體(ti)系(xi)列不銹鋼(gang)以300系(xi)列和(he)馬氏(shi)體(ti)系(xi)列進(jin)行(xing)表(biao)示,鐵素體(ti)系(xi)列不銹鋼(gang)則以400系(xi)列進(jin)行(xing)表(biao)示。
1. 從300系列向(xiang)400系列鋼(gang)種轉換(huan)
對應300系列鋼種而開發400系列鋼種的過程中,為了適應客戶對產品的需求,各不銹鋼生產廠家針對其特定用途,具有同等耐腐蝕性的高純化鐵素體系列不銹鋼的開發,幾乎全都是由鉻(Cr)和鉬(Mo)相組合的合金。將300系列代表鋼種SUS304不銹鋼(18Cr-8Ni)和400系列代表鋼種 SUS410(13Cr),SUS430(18Cr)的特性進行比較,一般情況下,400系列鋼種其耐腐蝕性與加工性較差。如果想改善其耐腐蝕性則需要增加鉻的含量,還需添加鉬。這樣一來,加工性能降低了,而且加入鉬使原材料價格變動大,使成本增高。如何使400系列鋼種的耐腐蝕性和加工性能向300系列鋼種靠近,是課題的重點。
最近開發的(de)(de)400系(xi)(xi)列鋼種和(he)這種想法相(xiang)近,如表1-4所(suo)介紹(shao)。為(wei)彌(mi)補400系(xi)(xi)列加工(gong)(gong)性(xing)(xing)差的(de)(de)弱點,作為(wei)高純化高加工(gong)(gong)性(xing)(xing)鐵素體系(xi)(xi)列不(bu)(bu)(bu)銹鋼有(you)新日(ri)鐵住金(jin)(即新日(ri)本鋼鐵公司和(he)住友金(jin)屬工(gong)(gong)業公司合并的(de)(de)新組建公司)的(de)(de)YUSPDCX(17Cr-0.2Ti-ULC.N).在力(li)學性(xing)(xing)能方面,其(qi)(qi)伸長率比原來SUS430提高了(le)40%左右。但是,與SUS304相(xiang)比其(qi)(qi)耐(nai)(nai)腐蝕性(xing)(xing)有(you)差別,因此其(qi)(qi)用途受(shou)到(dao)限制(zhi)。另外(wai),為(wei)了(le)彌(mi)補400系(xi)(xi)列鋼種的(de)(de)耐(nai)(nai)腐蝕性(xing)(xing)差的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)足(zu),要增(zeng)加鉻(Cr)的(de)(de)含(han)量,而(er)此同(tong)時又要使(shi)其(qi)(qi)加工(gong)(gong)性(xing)(xing)能不(bu)(bu)(bu)降低(di),則(ze)開發了(le)JFE鋼的(de)(de)JFE443CT(21Cr-0.4Cu-0.3Ti-LC,N)(見(jian)表1-5)。它具備(bei)了(le)與SUS304相(xiang)同(tong)的(de)(de)耐(nai)(nai)腐蝕性(xing)(xing)而(er)且比SUS304價格(ge)低(di)廉(lian),成為(wei)一種全新的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹鋼。在表1-6中,收(shou)集(ji)了(le)從300系(xi)(xi)列向400系(xi)(xi)列轉(zhuan)換(huan)鋼種的(de)(de)考慮方案。
2. 300系(xi)列和400系(xi)列鋼種所在位置的變(bian)化
在不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)發展過程(年輪)中,由于不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)新鋼(gang)種(zhong)開發,如進行了從300系列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)向400系列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)鋼(gang)種(zhong)的(de)轉換,多是因(yin)為不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)主要(yao)原料(liao)鎳或(huo)鉬的(de)價格上漲而(er)引起的(de)。從前以300系列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)代表SUS304 和400系列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)代表 SUS410、SUS430,在耐腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)和成(cheng)本以及特性(xing)方面被明確分(fen)類;近來因(yin)為市場(chang)需(xu)求和不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)生產廠(chang)家的(de)努力(li),開發了改善耐腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)的(de)400系列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)材料(liao),遂而(er)400系列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)所在位置(zhi)亦取得(de)變(bian)化(見圖1-2)。
在(zai)每個產(chan)業(ye)領(ling)域中,許(xu)多(duo)產(chan)品(pin)都有(you)(you)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)的記錄。以(yi)前(qian)雖(sui)然發(fa)生過(guo)幾次(ci)鎳原料(liao)價格(ge)上漲(zhang),但大都在(zai)較短時(shi)間內就有(you)(you)所回落(luo),大幅度(du)價格(ge)高(gao)(gao)漲(zhang)時(shi)期(qi)有(you)(you)1969年、1988年以(yi)及2004年3次(ci)。1980年開始,因為(wei)開發(fa)了(le)許(xu)多(duo)400系(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong),因而第二次(ci)(1988年),因鎳原料(liao)價格(ge)高(gao)(gao)漲(zhang)時(shi)就進行了(le)從300系(xi)(xi)列(lie)向400系(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)的成功轉(zhuan)(zhuan)換(huan)。但是(shi),在(zai)建筑五(wu)金等領(ling)域中,因為(wei)長期(qi)遺留下來了(le)一種(zhong)習慣(guan)-300系(xi)(xi)列(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)無(wu)磁性(xing),被認(ren)為(wei)是(shi)“高(gao)(gao)級品(pin)”,有(you)(you)磁性(xing)的400系(xi)(xi)列(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)是(shi)“便宜貨”。這些(xie)認(ren)識,使鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)面臨困難(nan)。還(huan)有(you)(you)因轉(zhuan)(zhuan)換(huan)會(hui)導(dao)致以(yi)300系(xi)(xi)列(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)為(wei)主的銷售(shou)商銷售(shou)額下降,盈利(li)減少,因此還(huan)沒有(you)(you)需方積(ji)極要求進行鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)的活(huo)動。
在鋼(gang)(gang)種轉(zhuan)換問題上,除鎳(nie)材(cai)價(jia)格高的(de)因素(su)(su)外,還(huan)有(you)軋(ya)制方(fang)法方(fang)面的(de)因素(su)(su)。普通鋼(gang)(gang)兼(jian)營不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)廠家,用(yong)軋(ya)制普通鋼(gang)(gang)的(de)串列(lie)(lie)式連(lian)續(xu)冷(leng)(leng)軋(ya)機(ji)組(zu)軋(ya)制不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)擴大(da)生產能力并積極銷售,這些冷(leng)(leng)軋(ya)機(ji)組(zu)軋(ya)制的(de)SUS436L(18Cr-1Mo-Ti,Nb-LC)替代SUS304,探討(tao)向400系列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)種轉(zhuan)換的(de)問題。而(er)用(yong)同樣(yang)的(de)ZM機(ji)組(zu)冷(leng)(leng)軋(ya)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang),從SUS304 向鐵素(su)(su)體鋼(gang)(gang)種轉(zhuan)換所(suo)(suo)獲得的(de)價(jia)差很小,建議需(xu)要時以串列(lie)(lie)式連(lian)續(xu)冷(leng)(leng)軋(ya)機(ji)組(zu)組(zu)合(he)軋(ya)制價(jia)差大(da)的(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)材(cai),來促進鋼(gang)(gang)種的(de)轉(zhuan)換。但此法所(suo)(suo)軋(ya)鋼(gang)(gang)材(cai)達不(bu)(bu)到(dao)同樣(yang)的(de)質量,事故多次(ci)發生。
3. 與300系列(lie)鋼種對應的(de)(de)400系列(lie)鋼種的(de)(de)開發
在不銹(xiu)鋼發展的歷史過程中,形(xing)成根基的基本(ben)鋼種記(ji)號為409,410,430,434,304,316.這些鋼種是(shi)前輩(bei)們以智(zhi)慧(hui)將生(sheng)產成本(ben)和耐腐蝕性之間優選平衡的成果(guo)。引(yin)起從所謂奧氏體體系(xi)的300系(xi)列不銹(xiu)鋼轉化到所謂鐵素體和馬氏體的400.系(xi)列不銹(xiu)鋼,是(shi)由于Mo材料(liao)價格上漲,針對汽車用裝飾材料(liao)SUS434(18Cr-1Mo)而開發了取代SUS434的18Cr-Nb(SUS430J1L)。
還有(you)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)主(zhu)要原(yuan)料鎳(nie)(Ni),當其價格高(gao)漲時與300系(xi)(xi)列不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)代表304具(ju)有(you)相同(tong)耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)的(de)(de)400系(xi)(xi)列不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),市場需(xu)求量大(da)大(da)提高(gao)。進(jin)而在(zai)汽車、電機、建筑材料方面(mian)廣泛應用(yong)(yong),擴(kuo)展(zhan)了(le)(le)(le)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)用(yong)(yong)途(tu)范圍。在(zai)這些領域中,300系(xi)(xi)列不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)線[膨]脹(zhang)系(xi)(xi)數大(da),對于長(chang)尺寸的(de)(de)房頂材料因難以(yi)采取焊接方法(fa)施(shi)工,而且在(zai)使用(yong)(yong)過程中也(ye)產生(sheng)過問題;因此不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)生(sheng)產廠家(jia)注重開發(fa)(fa)了(le)(le)(le)與300系(xi)(xi)列不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)同(tong)樣耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)的(de)(de)400系(xi)(xi)列不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),陸續(xu)地開發(fa)(fa)了(le)(le)(le)高(gao)耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)的(de)(de)鐵素體系(xi)(xi)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),以(yi)400系(xi)(xi)列不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)替(ti)補(bu)了(le)(le)(le)300系(xi)(xi)列不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。在(zai)制造(zao)技術(shu)方面(mian),400系(xi)(xi)列不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)由于是(shi)低碳(tan)、低氮(dan)制造(zao)技術(shu),因此必須進(jin)行高(gao)純化工作,向來(lai)以(yi)生(sheng)產不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)為專業的(de)(de)廠家(jia)現在(zai)得到了(le)(le)(le)一個擴(kuo)大(da)生(sheng)產規(gui)模的(de)(de)契機。由于開發(fa)(fa)400系(xi)(xi)列不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)新規(gui)格鋼(gang)(gang)種,同(tong)時開發(fa)(fa)了(le)(le)(le)許多耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)改進(jin)材料,對擴(kuo)展(zhan)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)用(yong)(yong)途(tu),做出很大(da)貢獻(見圖1-3)。