一般用途的不銹鋼,是指以SUS304(18Cr-8Ni)為代表的奧氏體系不銹鋼,也稱鎳系不銹鋼、或SUS430(16Cr)為代表的鐵素體系不銹鋼,也稱鉻系不銹鋼。在家庭用品和家電領域,從經濟性的角度考慮多采用SUS430;在汽車領域,開發了多種用途的新鋼種,使用的大多為鐵素體系不銹鋼。而在建材及產業機械等領域,要求鋼具有良好的耐蝕性、加工性和焊接性,且通用性高,從長年使用的結果來看,主要使用SUS304。
SUS304鋼雖然性能優良,但其主要原料鎳是稀缺金屬,其售價波動劇烈,因此JFE開發了代替SUS304的鐵素體系不銹鋼JFE443CT(21Cr-0.4Cu-0.3Ti)。該開發鋼有以下特點:
。1) 具有與SUS304同等優良的耐蝕性;
(2) 因不加Ni、Mo而不受其價格波動的影響;
(3) 具有與原來鐵素體系不銹鋼同等以上的成形性。
由于開發鋼的特性與SUS304有很大不同,故準確把握其特征來確定用途和利用技術是很重要的。本文概要介紹了開發鋼的特性及代表性用途。
1. JFE443CT的特性
1.1基本特性
JFE443CT鋼的化學成分如表1所示。
表1:JFE443CT的代表性化學成分,%
鋼種
|
C
|
Cr
|
Ni
|
Cu
|
Ti
|
Nb
|
N
|
JFE443CT
|
0.01
|
21
|
–
|
0.4
|
0.3
|
–
|
0.01
|
SUS430
|
0.04
|
16
|
-
|
-
|
-
|
-
|
0.04
|
SUS304
|
0.05
|
18
|
8
|
-
|
-
|
-
|
0.03
|
由表中數據可知,開發鋼在將Cr含量提高到21%的同時,還加入了0.4%的Cu,從而確保與SUS304有同等的耐蝕性;而且,因作為穩定化元素而加入了0.3%的Ti,將鋼中殘余的C,N轉變成了無害化的Ti(C,N),即碳氮化鈦,從而提高了焊接部位的耐蝕性和加工性。
JFE443CT的力學特性如表2所示。表中的r值(即蘭克福特值)是在使鋼板產生應變時,板寬方向的對數應變與板厚方向對數應變之比(簡稱鋼板的塑性應變比)。此值越大,鋼板的深沖性能就越優良。較之SUS304,開發鋼是軟質的,故r值高,加工性優良。另外,較之SUS304,雖然開發鋼的延伸率較低(前者為60%而后者為31%),凸肚加工性較差,但因其r值高,故深沖性能優良。因此,采用開發鋼成形時,宜進行深沖而不宜采用凸肚工藝。
表2 :JFE443CT的力學特性(代表值)
鋼種
|
0.2%屈服強度,MPa
|
拉伸強度,MPa
|
延伸率,%
|
平均r值
|
JFE443CT
|
305
|
483
|
31
|
1.3
|
SUS430
|
320
|
490
|
29
|
1.0
|
SUS304
|
260
|
645
|
60
|
1.0
|
開發鋼與SUS430一樣有磁性,且比SUS304的熱脹系數小,導熱性優良,其物理特性如表3所示。
表3:JFE443CT的物理特性(代表值)
鋼種
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磁性
|
在25℃的比熱,J/(kg·℃)
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在100℃的導熱系數,W/(m·℃)
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熱膨脹系數,10-6/℃
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20~100℃
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20~600℃
|
JFE443CT
|
有磁性
|
440
|
22.5
|
10.5
|
11.6
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SUS430
|
有磁性
|
460
|
26.1
|
10.4
|
12.0
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SUS304
|
無磁性
|
500
|
16.2
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17.3
|
18.7
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熱處理展-工業爐展-2014第十五屆廣州國際熱處理、工業爐展覽會
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