奧氏體(ti)系列不銹(xiu)鋼以(yi)300系列和馬氏體(ti)系列進(jin)行表示,鐵素體(ti)系列不銹(xiu)鋼則以(yi)400系列進(jin)行表示。
1. 從300系列向400系列鋼種轉換
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)400系列鋼(gang)(gang)種(zhong)和這(zhe)種(zhong)想法相近,如表(biao)1-4所介紹(shao)。為(wei)彌(mi)補400系列加(jia)工(gong)性差(cha)的(de)(de)(de)弱點(dian),作為(wei)高純(chun)化高加(jia)工(gong)性鐵(tie)素體系列不(bu)銹鋼(gang)(gang)有新(xin)(xin)日(ri)鐵(tie)住金(即新(xin)(xin)日(ri)本鋼(gang)(gang)鐵(tie)公(gong)(gong)司和住友金屬工(gong)業公(gong)(gong)司合并(bing)的(de)(de)(de)新(xin)(xin)組建公(gong)(gong)司)的(de)(de)(de)YUSPDCX(17Cr-0.2Ti-ULC.N).在力學性能方面,其(qi)伸長(chang)率比(bi)原來SUS430提高了40%左右。但是,與SUS304相比(bi)其(qi)耐腐蝕性有差(cha)別,因此其(qi)用途受(shou)到限(xian)制。另(ling)外,為(wei)了彌(mi)補400系列鋼(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)耐腐蝕性差(cha)的(de)(de)(de)不(bu)足,要(yao)增加(jia)鉻(Cr)的(de)(de)(de)含量,而此同(tong)(tong)時又要(yao)使其(qi)加(jia)工(gong)性能不(bu)降(jiang)低,則開發了JFE鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)JFE443CT(21Cr-0.4Cu-0.3Ti-LC,N)(見(jian)表(biao)1-5)。它具備了與SUS304相同(tong)(tong)的(de)(de)(de)耐腐蝕性而且比(bi)SUS304價格低廉,成為(wei)一種(zhong)全新(xin)(xin)的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)。在表(biao)1-6中,收集了從300系列向400系列轉換鋼(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)考(kao)慮方案。
2. 300系列(lie)和400系列(lie)鋼種所(suo)在位置的變(bian)化(hua)
在(zai)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)發展(zhan)過程(年輪)中,由于不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)新(xin)鋼(gang)(gang)種(zhong)開發,如進行(xing)了從300系(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)向400系(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)鋼(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)轉換,多(duo)是因為(wei)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)主要原(yuan)料鎳或鉬(mu)的(de)(de)價格上漲而引起(qi)的(de)(de)。從前以300系(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)代表SUS304 和400系(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)代表 SUS410、SUS430,在(zai)耐腐蝕性(xing)和成(cheng)本(ben)以及(ji)特(te)性(xing)方面被明確(que)分類;近來因為(wei)市場需求(qiu)和不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)生產廠家的(de)(de)努力(li),開發了改善耐腐蝕性(xing)的(de)(de)400系(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)材料,遂而400系(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)所在(zai)位置(zhi)亦取得變化(見(jian)圖1-2)。
在(zai)每個(ge)產業領域中,許(xu)多(duo)產品都有(you)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)轉(zhuan)(zhuan)換的(de)記錄。以(yi)前雖然發生過幾次(ci)鎳(nie)原料價(jia)格上漲(zhang),但大都在(zai)較短時(shi)間內就有(you)所回(hui)落(luo),大幅度價(jia)格高漲(zhang)時(shi)期有(you)1969年、1988年以(yi)及2004年3次(ci)。1980年開(kai)始,因(yin)(yin)為(wei)開(kai)發了(le)(le)許(xu)多(duo)400系(xi)列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong),因(yin)(yin)而第二次(ci)(1988年),因(yin)(yin)鎳(nie)原料價(jia)格高漲(zhang)時(shi)就進行了(le)(le)從300系(xi)列(lie)(lie)向(xiang)400系(xi)列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的(de)成功轉(zhuan)(zhuan)換。但是,在(zai)建筑五金等領域中,因(yin)(yin)為(wei)長(chang)期遺留(liu)下(xia)來(lai)了(le)(le)一種(zhong)(zhong)習慣-300系(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)無磁(ci)性,被(bei)認為(wei)是“高級品”,有(you)磁(ci)性的(de)400系(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)是“便宜貨”。這(zhe)些(xie)認識,使(shi)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)轉(zhuan)(zhuan)換面臨困難。還有(you)因(yin)(yin)轉(zhuan)(zhuan)換會導致以(yi)300系(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)為(wei)主的(de)銷(xiao)售(shou)(shou)商(shang)銷(xiao)售(shou)(shou)額(e)下(xia)降,盈利減少(shao),因(yin)(yin)此(ci)還沒有(you)需方積極要(yao)求進行鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)轉(zhuan)(zhuan)換的(de)活(huo)動。
在鋼(gang)種(zhong)(zhong)轉換問題上,除鎳材價格高的(de)因(yin)素外,還有(you)軋(ya)制方法方面的(de)因(yin)素。普通鋼(gang)兼營不(bu)銹鋼(gang)的(de)廠家,用軋(ya)制普通鋼(gang)的(de)串列式連(lian)續冷(leng)軋(ya)機組軋(ya)制不(bu)銹鋼(gang)擴大生產能(neng)力并積(ji)極銷售(shou),這些(xie)冷(leng)軋(ya)機組軋(ya)制的(de)SUS436L(18Cr-1Mo-Ti,Nb-LC)替代(dai)SUS304,探(tan)討(tao)向(xiang)400系列鋼(gang)種(zhong)(zhong)轉換的(de)問題。而(er)用同樣(yang)的(de)ZM機組冷(leng)軋(ya)不(bu)銹鋼(gang),從SUS304 向(xiang)鐵素體鋼(gang)種(zhong)(zhong)轉換所(suo)獲得的(de)價差很小(xiao),建議(yi)需要時以串列式連(lian)續冷(leng)軋(ya)機組組合軋(ya)制價差大的(de)不(bu)銹鋼(gang)材,來促(cu)進(jin)鋼(gang)種(zhong)(zhong)的(de)轉換。但(dan)此法所(suo)軋(ya)鋼(gang)材達不(bu)到(dao)同樣(yang)的(de)質量,事(shi)故多次發生。
3. 與300系(xi)列鋼種對應的400系(xi)列鋼種的開發
在不(bu)銹鋼發(fa)展的(de)歷史過程中(zhong),形(xing)成(cheng)根基(ji)的(de)基(ji)本(ben)鋼種記號(hao)為409,410,430,434,304,316.這些(xie)鋼種是前輩們以智(zhi)慧將(jiang)生產成(cheng)本(ben)和耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)之間優選平衡的(de)成(cheng)果。引起從所謂奧(ao)氏體(ti)(ti)體(ti)(ti)系的(de)300系列不(bu)銹鋼轉化到(dao)所謂鐵(tie)素體(ti)(ti)和馬氏體(ti)(ti)的(de)400.系列不(bu)銹鋼,是由于Mo材(cai)料價(jia)格上漲,針對汽車用裝飾(shi)材(cai)料SUS434(18Cr-1Mo)而(er)開(kai)發(fa)了取(qu)代SUS434的(de)18Cr-Nb(SUS430J1L)。
還有不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)主要原(yuan)料鎳(Ni),當其價格(ge)(ge)高(gao)(gao)漲時(shi)與300系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)代表304具(ju)有相同(tong)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)的(de)(de)400系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),市場(chang)需求(qiu)量大(da)(da)大(da)(da)提高(gao)(gao)。進(jin)(jin)而在(zai)汽車、電機、建筑(zhu)材(cai)料方(fang)面廣泛應用(yong),擴(kuo)展(zhan)了(le)(le)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)用(yong)途范圍。在(zai)這些領域中(zhong),300系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)線[膨(peng)]脹系(xi)(xi)(xi)數(shu)大(da)(da),對于(yu)長尺寸的(de)(de)房(fang)頂材(cai)料因難(nan)以采(cai)取焊接方(fang)法施(shi)工,而且(qie)在(zai)使用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)也(ye)產生過(guo)問題;因此(ci)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)生產廠(chang)家(jia)注重(zhong)開(kai)發(fa)了(le)(le)與300系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有同(tong)樣耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)的(de)(de)400系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),陸續地開(kai)發(fa)了(le)(le)高(gao)(gao)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)的(de)(de)鐵(tie)素體系(xi)(xi)(xi)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),以400系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)替補了(le)(le)300系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。在(zai)制(zhi)造(zao)技(ji)(ji)術(shu)方(fang)面,400系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)由(you)于(yu)是(shi)低碳、低氮制(zhi)造(zao)技(ji)(ji)術(shu),因此(ci)必(bi)須進(jin)(jin)行高(gao)(gao)純化工作(zuo),向來以生產不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)為專業的(de)(de)廠(chang)家(jia)現在(zai)得到了(le)(le)一個擴(kuo)大(da)(da)生產規(gui)模的(de)(de)契機。由(you)于(yu)開(kai)發(fa)400系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)新規(gui)格(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)種,同(tong)時(shi)開(kai)發(fa)了(le)(le)許多耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)改進(jin)(jin)材(cai)料,對擴(kuo)展(zhan)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)用(yong)途,做出(chu)很大(da)(da)貢獻(見圖1-3)。