奧氏體系(xi)列不銹鋼以(yi)300系(xi)列和馬氏體系(xi)列進(jin)行表示,鐵素體系(xi)列不銹鋼則以(yi)400系(xi)列進(jin)行表示。
1. 從300系列(lie)向400系列(lie)鋼種轉換
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)(de)(de)400系(xi)(xi)(xi)列(lie)鋼種(zhong)和這(zhe)種(zhong)想法相近,如表1-4所介紹。為(wei)(wei)彌補400系(xi)(xi)(xi)列(lie)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)性(xing)差的(de)(de)(de)(de)弱點,作為(wei)(wei)高(gao)純化高(gao)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)性(xing)鐵素體系(xi)(xi)(xi)列(lie)不(bu)銹(xiu)鋼有新(xin)(xin)日鐵住金(jin)(即新(xin)(xin)日本鋼鐵公(gong)司和住友金(jin)屬工(gong)(gong)業公(gong)司合并的(de)(de)(de)(de)新(xin)(xin)組(zu)建公(gong)司)的(de)(de)(de)(de)YUSPDCX(17Cr-0.2Ti-ULC.N).在(zai)力學(xue)性(xing)能(neng)方面(mian),其(qi)伸長率比原(yuan)來SUS430提(ti)高(gao)了40%左右。但(dan)是,與(yu)SUS304相比其(qi)耐腐蝕性(xing)有差別,因此其(qi)用(yong)途受到限制。另(ling)外,為(wei)(wei)了彌補400系(xi)(xi)(xi)列(lie)鋼種(zhong)的(de)(de)(de)(de)耐腐蝕性(xing)差的(de)(de)(de)(de)不(bu)足(zu),要增加(jia)(jia)(jia)鉻(Cr)的(de)(de)(de)(de)含量,而此同(tong)時又(you)要使其(qi)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)性(xing)能(neng)不(bu)降低,則開發了JFE鋼的(de)(de)(de)(de)JFE443CT(21Cr-0.4Cu-0.3Ti-LC,N)(見表1-5)。它(ta)具備(bei)了與(yu)SUS304相同(tong)的(de)(de)(de)(de)耐腐蝕性(xing)而且比SUS304價(jia)格低廉(lian),成為(wei)(wei)一種(zhong)全(quan)新(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼。在(zai)表1-6中,收集了從300系(xi)(xi)(xi)列(lie)向400系(xi)(xi)(xi)列(lie)轉換鋼種(zhong)的(de)(de)(de)(de)考慮方案(an)。



2. 300系列和400系列鋼種所在位置(zhi)的變化
在(zai)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)過(guo)程(年輪(lun))中(zhong),由(you)于不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)新鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)開(kai)發(fa)(fa)(fa),如(ru)進行了從300系(xi)(xi)列(lie)(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)向(xiang)400系(xi)(xi)列(lie)(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)轉換(huan),多是因(yin)為不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)主要(yao)原(yuan)料鎳或(huo)鉬的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)上漲而(er)引起的(de)(de)(de)。從前(qian)以300系(xi)(xi)列(lie)(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)代(dai)表(biao)(biao)SUS304 和(he)400系(xi)(xi)列(lie)(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)代(dai)表(biao)(biao) SUS410、SUS430,在(zai)耐腐蝕性和(he)成本(ben)以及特性方面(mian)被(bei)明確分類(lei);近來因(yin)為市場需求(qiu)和(he)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)生(sheng)產(chan)廠家的(de)(de)(de)努力,開(kai)發(fa)(fa)(fa)了改善耐腐蝕性的(de)(de)(de)400系(xi)(xi)列(lie)(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)料,遂而(er)400系(xi)(xi)列(lie)(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)所在(zai)位置亦取得變化(見(jian)圖1-2)。

在每(mei)個產業領域(yu)中(zhong),許多(duo)產品(pin)都有(you)(you)(you)(you)不銹鋼(gang)鋼(gang)種(zhong)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)(huan)的(de)記錄(lu)。以前雖然發(fa)生(sheng)過幾(ji)次鎳(nie)原(yuan)料(liao)價格(ge)上漲(zhang),但大都在較短時間內就有(you)(you)(you)(you)所回落,大幅(fu)度價格(ge)高漲(zhang)時期(qi)有(you)(you)(you)(you)1969年(nian)、1988年(nian)以及(ji)2004年(nian)3次。1980年(nian)開始,因(yin)(yin)為(wei)(wei)開發(fa)了(le)許多(duo)400系列(lie)(lie)鋼(gang)種(zhong),因(yin)(yin)而第(di)二次(1988年(nian)),因(yin)(yin)鎳(nie)原(yuan)料(liao)價格(ge)高漲(zhang)時就進(jin)行了(le)從300系列(lie)(lie)向400系列(lie)(lie)鋼(gang)種(zhong)的(de)成功轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)(huan)。但是(shi),在建筑五金等(deng)領域(yu)中(zhong),因(yin)(yin)為(wei)(wei)長期(qi)遺留下(xia)來了(le)一種(zhong)習慣-300系列(lie)(lie)不銹鋼(gang)無磁性,被(bei)認為(wei)(wei)是(shi)“高級品(pin)”,有(you)(you)(you)(you)磁性的(de)400系列(lie)(lie)不銹鋼(gang)是(shi)“便宜貨”。這些認識,使鋼(gang)種(zhong)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)(huan)面(mian)臨困難。還(huan)有(you)(you)(you)(you)因(yin)(yin)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)(huan)會導致以300系列(lie)(lie)不銹鋼(gang)為(wei)(wei)主的(de)銷售商銷售額下(xia)降,盈(ying)利減少,因(yin)(yin)此還(huan)沒有(you)(you)(you)(you)需(xu)方積極(ji)要求(qiu)進(jin)行鋼(gang)種(zhong)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)(huan)的(de)活動。
在(zai)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)轉(zhuan)換問題(ti)上,除鎳(nie)材(cai)價格(ge)高的(de)(de)因(yin)(yin)素外(wai),還有(you)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)方(fang)法(fa)方(fang)面的(de)(de)因(yin)(yin)素。普通(tong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)兼(jian)營不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)廠家(jia),用(yong)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)普通(tong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)串(chuan)列(lie)式(shi)連(lian)續冷(leng)(leng)(leng)軋(ya)(ya)機(ji)組(zu)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)擴(kuo)大(da)生(sheng)產能(neng)力并(bing)積(ji)極銷售,這些冷(leng)(leng)(leng)軋(ya)(ya)機(ji)組(zu)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)SUS436L(18Cr-1Mo-Ti,Nb-LC)替代(dai)SUS304,探討向400系列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)轉(zhuan)換的(de)(de)問題(ti)。而用(yong)同樣(yang)(yang)的(de)(de)ZM機(ji)組(zu)冷(leng)(leng)(leng)軋(ya)(ya)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),從SUS304 向鐵素體鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)轉(zhuan)換所(suo)獲得(de)的(de)(de)價差(cha)很(hen)小,建(jian)議需(xu)要(yao)時以串(chuan)列(lie)式(shi)連(lian)續冷(leng)(leng)(leng)軋(ya)(ya)機(ji)組(zu)組(zu)合(he)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)價差(cha)大(da)的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai),來促進鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)轉(zhuan)換。但此法(fa)所(suo)軋(ya)(ya)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai)達不(bu)到同樣(yang)(yang)的(de)(de)質量(liang),事故多次發生(sheng)。
3. 與300系(xi)列鋼種對應的400系(xi)列鋼種的開發(fa)
在(zai)不(bu)銹鋼(gang)(gang)發展的(de)(de)歷史(shi)過程中,形(xing)成(cheng)根(gen)基的(de)(de)基本鋼(gang)(gang)種記號為409,410,430,434,304,316.這(zhe)些鋼(gang)(gang)種是前輩們(men)以智(zhi)慧將生產成(cheng)本和耐腐蝕性之間優選平(ping)衡的(de)(de)成(cheng)果。引起從(cong)所謂奧氏(shi)(shi)體(ti)體(ti)系(xi)的(de)(de)300系(xi)列不(bu)銹鋼(gang)(gang)轉化到所謂鐵素(su)體(ti)和馬氏(shi)(shi)體(ti)的(de)(de)400.系(xi)列不(bu)銹鋼(gang)(gang),是由于Mo材料價格(ge)上漲(zhang),針對汽(qi)車用裝飾材料SUS434(18Cr-1Mo)而開發了取代SUS434的(de)(de)18Cr-Nb(SUS430J1L)。
還有不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)主要原料鎳(Ni),當其(qi)價格(ge)高(gao)漲時與300系列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)代表304具(ju)有相同耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)的(de)(de)400系列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),市場需求量大大提高(gao)。進而在(zai)汽車(che)、電機、建(jian)筑材(cai)料方(fang)(fang)面廣泛(fan)應用(yong),擴展了(le)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)用(yong)途范圍。在(zai)這些(xie)領(ling)域中,300系列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)線[膨]脹系數大,對(dui)于(yu)長尺寸的(de)(de)房頂材(cai)料因(yin)難(nan)以采取焊(han)接方(fang)(fang)法施(shi)工,而且(qie)在(zai)使用(yong)過程中也(ye)產生(sheng)過問(wen)題;因(yin)此(ci)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)生(sheng)產廠家注重開(kai)(kai)(kai)發(fa)了(le)與300系列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有同樣耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)的(de)(de)400系列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),陸續地開(kai)(kai)(kai)發(fa)了(le)高(gao)耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)的(de)(de)鐵素(su)體系不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),以400系列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)替補了(le)300系列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。在(zai)制造(zao)(zao)技術(shu)方(fang)(fang)面,400系列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)由(you)于(yu)是低(di)碳、低(di)氮(dan)制造(zao)(zao)技術(shu),因(yin)此(ci)必(bi)須進行高(gao)純化(hua)工作,向來以生(sheng)產不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)為專業的(de)(de)廠家現在(zai)得(de)到了(le)一(yi)個擴大生(sheng)產規(gui)模的(de)(de)契(qi)機。由(you)于(yu)開(kai)(kai)(kai)發(fa)400系列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)新規(gui)格(ge)鋼(gang)(gang)(gang)種,同時開(kai)(kai)(kai)發(fa)了(le)許多耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)改進材(cai)料,對(dui)擴展不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)用(yong)途,做(zuo)出很大貢獻(見(jian)圖(tu)1-3)。


