了解不同的不锈钢等级

了解现有的不锈钢等级将有助于您为任何制造工艺选择完美的材料。通过不同的合金成分,您可以根据元素、功能和制造难易程度等变量对不锈钢进行分类。

今天的指南将帮助您为任何应用选择完美等级的不锈钢。

因此,如果您想了解各种不锈钢等级的分类标准、应用或特性,那么本指南非常适合您。

奥氏体不锈钢等级

奥氏体不锈钢化学成分 – 图片来源:维基百科

主要有300系列和200系列。

虽然奥氏体不锈钢之间存在一些差异,但通常具有广泛的相似性。例如,此类别中的不锈钢等级由以下关键变量区分:

  • 最大镍含量 – 35%
  • 结构 – 面心立方
  • 优异的耐腐蚀性能
  • 铬含量在16%至26%之间
  • 碳成分(重量)相对较低
  • 在大多数低温或低温应用中表现良好
  • 大多数是非磁性 SS 级

常见的奥氏体不锈钢等级:

奥氏体不锈钢等级 描述
201
  • 它的镍含量低,是为了解决 20 世纪 50 年代镍短缺而开发的。
  • 屈服强度优于301
  • 与其他奥氏体不锈钢等级相比,阻力较低
  • 在大多数情况下,它可以替代301 SS
  • 适用于餐具、炊具、门部件、洗衣机等。
202
  • 镍含量低
  • 韧性低
  • 耐腐蚀性低
  • 可替代 304SS 的经济实惠的替代品
  • 适用于厨具、软管夹、厨房水槽等。
205
  • 非常适合旋压成型应用
  • 良好的延展性和成形性
  • 在制造不锈钢沉淀硬化等级时很常见
  • 具有良好的耐腐蚀性
  • 固溶退火状态下具有延展性和柔软性
301
  • 耐腐蚀性能好
  • 对于冷加工,它的碳含量略高
  • 最适合退火状态下的拉伸成型
  • 适用于紧固件、汽车零件和拖车车身结构
  • 具有较高的加工硬化率
  • 301LN 碳含量低,可提高延展性,氮成分高
  • 301L是301LN的另一种变体,只是后者的氮含量较高
302
  • 这是一种通用 SS 级
  • 302 和 304 具有大多数共同的特性;但 302 的碳含量更高
  • 由于碳化物沉淀的形成,应用受到限制
  • 适用于制造弹簧、电缆或垫圈时的旋压、线材成型和冲压应用
  • 302HQ 中含有 3% 至 4% 的铜,是一种优质的合金线材
303
  • 提高机械加工性
  • 适用于需要重型加工的零件,例如齿轮,螺丝,螺栓,螺母等。
  • 303 与 304 SS 类似,只是添加了额外的硫以改善其加工性能
  • 然而,硫会降低耐腐蚀性
  • 303Se 级不含硫,但含有硒。因此,它具有更好的热成型和冷成型性能
304
  • 它是一种低碳且经济的不锈钢等级
  • 虽然 304 可焊接,但该等级不耐海水
  • 它是当今许多应用程序的常见且完美的选择
  • 应用包括管道系统、热交换器、家用电器、建筑结构等。
  • 也称为 18/8
  • 良好的焊接和成型性能
  • 最适合深拉不锈钢部件,如水槽或空心器皿
304公升
  • 304 版本,但碳含量较低
  • 适用于厚规格制造,因为它不需要焊后退火操作
  • 焊后腐蚀低
  • 304H 级碳含量高,是高温应用的完美选择
305
  • 适用于冲裁、旋压成型和深拉应用
  • 它的加工硬化率较低。这是因为该不锈钢等级中的镍含量较高。
  • 耐腐蚀性能优良,但在高氯化物或盐水中可能会变色或出现凹坑
  • 氧乙炔焊接不适用于 305 级不锈钢
  • 应用可能包括冷镦铆钉、桶、壳等。
308
  • 它是 304 不锈钢焊接中常见的填充材料
  • 它是一种高合金钢
  • 20% 铬 – 因此,这种 SS 对任何腐蚀元素或环境都具有出色的抵抗力
  • 适用于制作泵零件、螺栓、杠杆零件等。
309
  • SS 级即使在高温下也能高度抵抗任何可能的氧化
  • 抗变形和蠕变
  • 长时间暴露后可能会发生晶间腐蚀
  • 抗结垢
  • 强度与 304 不锈钢等级相当
  • 氧乙炔焊接不适用于 309 SS 级
  • 常见的应用包括热交换器系统、锅炉系统、火炉、炉组件等。
310
  • 耐高温、耐结垢
  • 高度抗氧化
  • 310S 碳含量低,在盐环境中具有出色的耐腐蚀性
  • 由于存在热冲击风险,不适合常规液体淬火
  • 310 和 310s 均可冷成型
  • 常见的应用包括炉系统、窑炉、蒸汽锅炉、辐射管、热交换器系统等。
314
  • 耐结垢、耐高温
  • 它与 310S 类似,但添加了额外的硅以增强抗氧化和抗渗碳性能
  • 适用于制作辐射管、炉部件、热处理系统等。
316
  • 添加钼可提高在海水和酸性环境中的耐腐蚀性
  • 优异的抗点蚀和缝隙腐蚀性能
  • 焊接性能优异,无需焊后退火
  • 常见的应用包括化学品罐、机器部件、医疗设备等。
316L
  • 它具有与 316 相同的特性。但是,它的碳含量较低,从而提高了焊接后的耐腐蚀性
  • 316h 含碳量高,适合极高温应用
  • 316Ti 是一种钛稳定不锈钢等级。稳定有助于消除在热影响区失去优异耐腐蚀性能的可能性
317
  • 更好的抗腐蚀和蠕变性能
  • 与钼含量为 2% 至 3% 的 316 不同,317 的钼含量超过 3%
  • 比 304 不锈钢更坚韧
  • 317L 的碳含量比 317 低
  • 不推荐使用氧乙炔
  • 适用于纺织工业、化工设备或制浆造纸
321
  • 高温应用中表现出色
  • 钛含量高
  • 加热后具有优异的抗晶间腐蚀性能
  • 优异的抗结垢性能
  • 温度超过 900 °C 的应用的完美选择
  • 321H 碳含量较高,从而提高了高温应用中的强度
  • 不适合焊接耗材,因此您可以选择 347
  • 如果性能要求仅要求抗晶间腐蚀,那么304L是更好的选择。
329
  • 它是双相奥氏体不锈钢
  • 即使在高温下,它也能抵抗应力开裂和点蚀
  • 表现出改进的可加工性
  • 焊接略有困难
  • 最适合离心设备
330
  • 镍含量较高,使 330 SS 即使在高温下也能抗氧化
  • 它耐应力腐蚀、热冲击或渗碳
  • 专为热处理设备、热交换器、燃气轮机等高温工业应用而设计。
  • 强烈推荐 GAW 焊接技术
  • 强度高使冷加工困难
347
  • 具有高蠕变强度
  • 优异的抗晶间腐蚀性能
  • 制造喷气发动机部件的完美选择
  • 它是一种含有铌和钽的稳定奥氏体不锈钢
348
  • 用铌/钽稳定
  • 优异的抗晶间腐蚀性能
  • 间歇加热应用的理想选择
  • 它比 304 SS 等级更坚韧
  • 避免氧乙炔焊接
  • 适用于落料、冲压、冲压或拉伸
  • 适用于大多数核应用
384
  • 抗拉强度低
  • 适用于制造螺栓、螺钉
  • 最适合成型锻造产品
904L
  • 比 316L 更软
  • 耐点蚀和缝隙腐蚀
  • 与 316L 相比,904L 的加工难度较大
  • 904L价格昂贵
  • 应用包括热交换器系统、管道、漂白系统等。

铁素体不锈钢等级

铁素体 SSS 的化学成分 – 图片来源:维基百科

铁素体不锈钢可能是金属制造中更好的选择。虽然铁素体不锈钢有很多等级,但主要特点是:

  • 碳成分 – 约 2%
  • 铬含量——5% 至 27% 之间
  • 镍含量极少或不含镍
  • 可冷作硬化
  • 不建议采用热处理进行硬化
  • 为了增加硬度,可能需要冷加工
  • 不会因高温而氧化
  • 受到压力时,不锈钢不会开裂或腐蚀
  • 制造性能往往较差,可能需要改进
 

一些常见的等级包括:

铁素体不锈钢等级 描述
405
  • 这是一种不可硬化的 SS 级
  • 焊后退火可提高延展性
  • 不要对这种不锈钢等级使用氧乙炔焊接
  • 常见的应用包括隔板、蒸汽喷嘴、淬火箱等。
  • 可通过拉伸和旋压成型
429
  • 与 430 SS 相比,429 具有更好的焊接性能
  • 具有良好的耐腐蚀性能
  • 应用包括制造家用小工具、建筑结构内部装饰、采矿设备、螺栓、螺母、汽车零件等。
430
  • 常见的应用有洗碗机、篮子、汽车装饰、烟囱衬管、紧固件等。
  • 最适合用于外部和内部表面的美容应用
  • 焊后处理对于恢复耐腐蚀性能是必要的
  • 耐腐蚀性能与304和304L几乎相同
  • 它不能更快​​地硬化
  • 能抵抗硝酸侵蚀
  • 430F 是自由加工的热门选择
434
  • 它只是 430 SS 等级,但含有钼,可提高耐腐蚀性
  • 优异的抗氧化和耐热性能
436
  • 应用包括汽车内饰、锻造产品
  • 436L 具有比 409 SS 更好的抗氧化和腐蚀性能
  • 抛光 436 可产生与铬板类似的外观
442
  • 耐结垢、耐高温
  • 常见的应用包括炉子组件
  • 一种流行的沉淀硬化等级
  • 硬度高
  • 总体来说强度不错
  • 优异的耐腐蚀性能
446
  • 适合间歇使用
  • 具有抗结垢和耐高温性能
  • 不可热处理
  • 优异的抗腐蚀和高温氧化性能
502
  • 石化设备的完美选择
  • 强度高,耐热性能好

马氏体不锈钢

马氏体 SS 级的化学成分 - 图片来源:维基百科

马氏体不锈钢因其磁性而独一无二。此类别的不锈钢金属以以下特性而闻名:

  • 铬含量在 5% 至 18% 之间
  • 碳含量低,约 1.2%,含镍
  • 适合热处理
  • 耐腐蚀性稍低 – 当然,这是因为成分中铬含量低
  • 它们具有磁性

马氏体不锈钢等级:

马氏体不锈钢等级 描述
403
  • 常见的应用包括涡轮叶片、衬套、紧固件、火箭部件、压缩机叶片等。
  • 您可以通过热处理来硬化 403 SS
409
  • 通用不锈钢牌号示例
  • 无需热处理的结构的完美选择
  • 用于制造汽车排气部件、消声器、催化转化器等。
  • 比 304 便宜,但表面容易生锈
  • 具有良好的热性能和强度
  • 409 SS 等级的更稳定版本是 S40910、S40930 和 S40920
  • 焊接前需预热(150至260°C)
410
  • 最适合制造机器零件、排气系统、管道、阀门、喷嘴、仪器等。
  • 被视为通用不锈钢等级
  • 表现出高强度
  • 可热处理
  • 您可以通过抛光、硬化或回火来提高耐腐蚀性能
414
  • 应用包括制造弹簧、锻造主轴、轴、螺栓、螺母、击打杆、阀门等。
  • 可进行热处理、退火和回火
  • 所需的焊后处理
416
  • 它是一种易加工的 SS – 它具有最高的可加工性
  • 不适合暴露于海洋和氯化物中
  • 硬化可提高耐腐蚀性
  • 焊接性能差
  • 应用包括制造螺丝、螺母、轴、阀门等。
420
  • 除碳含量较高外,大多数特性与 410 SS 等级相同
  • 主要用途包括制造手术器械、剪刀、针、刀片等。
  • 硬化和退火后仍保留磁性
  • 完全硬化的 420 SS 有助于实现最大的抗腐蚀能力
  • 与 410 SS 级相比,其碳含量更高
  • 虽然你可以焊接 420 SS 级,但这并不是一种常见的做法
422
  • 制造涡轮叶片、飞机零件、转子、加热系统组件等的理想选择。
  • 可以完美替代 403 SS
  • 适用于高温应用,最大耐腐蚀性不是优先考虑因素
431
  • 适用于制造搅拌棒、航空航天工业配件、轴、螺栓、
  • 它被认为是一种特殊用途的不锈钢等级
  • 具有优异的耐腐蚀性
  • 可热处理
  • 卓越的韧性和扭矩强度
  • 由于屈服强度高,不适合冷加工
440 A、B 和 C
  • 应用包括滚珠轴承、阀门等。
  • 比大多数不锈钢等级具有优异的淬硬性和韧性
  • 440B 比 SS 440A 具有更高的韧性和硬度
  • 440C 在所有 SS 等级中具有最高的韧性和硬度
  • 最高耐磨性
  • 碳含量高。请记住,440A 的百分比略低于 440B 和 440C
  • 440F 被认为是自由加工版本
501
  • 常见应用包括石化设备
  • 延展性极佳
  • 耐热

双相不锈钢

双相不锈钢的化学成分 - 图片来源:维基百科

通常,双相不锈钢表现出铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的更好性能。因此,它是一种适用于多种应用的多功能不锈钢材料。

因此,该 SS 等级具有:

  • 镍含量 35% 至 8%
  • 铬含量为21%至27%
  • 铜含量05%至5%

让我们来看看一些常见的双层 SS 等级:

双相不锈钢牌号 描述
318公升
  • 钼含量高
  • 焊接应用很受欢迎
  • 耐腐蚀性能好
2003
  • 它是一种钼增强材料
  • 相位平衡与2205类似
  • 316L SS 的经济实惠替代品
2101
  • 该 SS 等级经过氮增强
  • 适合通用应用
  • 耐腐蚀性能优于316L
2205
  • 2205 强度高,韧性好,抗应力腐蚀性能较好
  • 高屈服强度
  • 这是一种流行且常见的双相不锈钢等级
  • 增强疲劳强度
  • 应用包括热交换器系统、货舱、船舶系统、管道等。
2304
  • 耐腐蚀性能与316L相似
  • 屈服强度是304L和316L的两倍
  • 具有良好的焊接性能、抗应力腐蚀开裂性能、
  • 易于加工
  • 更好的抗疲劳性能
2507
  • 2507 SS 中的钼含量高于 2205 SS
  • 坚固且耐应力腐蚀开裂
4501
  • 它是一种超级双相不锈钢
  • 与普通双相不锈钢相比,韧性、耐腐蚀性和机械强度更高
  • 提高抗点蚀能力
  • 适用于海上应用,如开采钻机、阀门、法兰、泵等。
S32750
  • 它主要用于石油和天然气工业。
  • 应用包括热交换器系统、建筑结构、海上平台等。

更多资源

  • 双相不锈钢– 来源:大勋
  • 双相不锈钢– 来源:BSSA

沉淀硬化不锈钢

沉淀硬度 SS 是独特的材料。事实上,通过热处理,您可以获得:

  • 抗拉强度850至1700MPa
  • 屈服强度520至1500Mpa

其他独特特点包括:

  • 高抗拉强度
  • 镍含量 3% 至 5%
  • 铬含量在 15% 至 17.5% 之间
  • 适合硬化

在沉淀硬化不锈钢中,铌、铝和铜约占不锈钢总质量的0.5%。

让我们来看看这一类别中一些最常见的 SS 等级:

沉淀不锈钢等级 描述
13-8 下午
  • 这是马氏体沉淀硬化 SS
  • 具有高强度、优异的韧性和优异的强度
  • 应用包括起落架等航空航天部件、核反应堆部件、石化工业部件等。
15-5 下午
  • 它是一种马氏体沉淀硬化不锈钢
  • 含有约 5% 的镍和 15% 的铬
  • 具有高硬度和强度的特点
  • 更好的机械性能
  • SS级易于焊接
  • 应用包括航空航天工业的结构部件、阀门、核反应堆部件等。
17-4 PH
  • 马氏体沉淀硬度 SS
  • 15% 至 17% 铬和 3% 至 5% 镍
  • 高强度、高硬度
  • 可加工性与 304 SS 等级相比
  • 热处理提高硬度
  • 提高抗应力腐蚀开裂能力
  • 应用包括石油和化学工业中的飞机零部件
17-7 PH
  • 耐腐蚀程度与304SS几乎相同
  • 高强度
  • 常见应用于航空航天零件、叶片、弹簧、夹子、手术部件等。

 

现在,在本指南的第一部分中,我们只是根据化学元素对不锈钢等级进行分类。

然而,为了更容易为您的金属制造工艺选择完美的不锈钢等级,我们将更加具体。除了上面的不锈钢等级表外,我们还将关注其他变量,包括制造和应用等重要方面。

让我们进一步探索:

食品级不锈钢


制药机械中的食品级不锈钢

目前,大多数食品行业常见的是304级不锈钢和316级不锈钢。

"食品级不锈钢"是指可以安全处理食品的材料。也就是说,您会在食品加工行业或家中发现这些 SS。

此外,最好的食品级不锈钢材料也用于制造机器零件和部件。这些可能包括:

  • 食品级不锈钢管
  • 食品级不锈钢管
  • 厨房级不锈钢配件或不锈钢炊具级

此外,食品级不锈钢最适合用于餐具、玻璃杯、平底锅等。让我们来看看食品行业中一些常见的不锈钢类型:

食品级不锈钢类型 评论
不锈钢 316
  • 耐高温
  • 可安全处理食品
  • 对氯化物、大多数酸和碱具有出色的抵抗力
  • 最受欢迎的食品处理配件
不锈钢 304
  • 常见于厨房电器
  • 处理食物时安全
  • 通常被称为 18-10 或 18-8
  • 接触盐分后可能会出现点蚀,因此 316 是更好的替代品
430 级不锈钢
  • 性能与 316 SS 相似
  • 与 316 相比,价格更实惠
  • 优异的耐有机酸和硝酸性能

 

海洋级不锈钢

海洋环境大多具有腐蚀性。因此,需要经过改性以实现高性能的材料,例如船用不锈钢。

虽然不锈钢有多种等级,但海洋级 SS 的主要成分是钼。正因为如此,316 不锈钢在大多数机械应用中都很受欢迎。316 SS 的钼含量约为 2%。

海洋级 316 不锈钢因其高抗点蚀性能而广受欢迎。例如,海洋级不锈钢螺丝在海洋环境中具有出色的性能。

请记住,316 不锈钢还有其他变体,例如:

  • 316H – 添加碳可提高蠕变断裂强度。这一点至关重要,尤其是在较高温度下
  • 316L (Hi)N – 氮含量较高
  • 316Ti – 该等级含有钛,用于稳定
  • 316Cb – 含有铌,用于稳定

此外,海洋应用的不锈钢还有其他分类,例如:

  • 超级奥氏体不锈钢,如 UNS S31254 或 N08367
  • 超级双相不锈钢,例如 UNS S32760 或 S32750

最后,还有nitronic 不锈钢。它是适合海上应用的不锈钢等级之一。


船舶用海洋级不锈钢

医用级不锈钢

医用级不锈钢或手术钢适用于大多数医疗应用。理想情况下,医疗应用的最佳不锈钢等级以增强的耐腐蚀性而闻名。

也就是说,手术级不锈钢含有钼等附加元素。同时,为了防止手术钢中含有约 0.2% 的碳。此外,它们还应含有镍,以降低脆性。

医用级不锈钢适用于制造:

  • 不锈钢手术器械及配件
  • 医用级不锈钢具有低过敏性,最适合用于植入设备
  • 缝合装置、管、器械部件以及医疗和医疗器械均由不锈钢制成

目前不锈钢304、不锈钢316是医疗行业比较流行的材料。


不锈钢医疗器械

 

磁性不锈钢牌号

大多数奥氏体不锈钢都是非磁性不锈钢。通常,不锈钢的磁性取决于两个关键方面:

  • 不锈钢等级应该有铁
  • 晶体结构必须具有磁性

理想情况下,大多数磁性不锈钢等级都是铁素体或马氏体。此类别中的一些常见不锈钢等级包括:

  • 409、430 和 439 是铁素体不锈钢
  • 410、420 ​​和 440 是马氏体不锈钢

再次强调,需要注意的是,某些工艺(例如加工硬化或热处理)可能会使某些不锈钢具有磁性。

航空航天不锈钢等级


不锈钢在航空航天工业中的应用

航空级不锈钢已被用于制造许多零部件。但当然,从基于元素成分的不锈钢分类中,您可以选择等效的等级。

一些实际的例子包括:

  • 304L和316L适用于燃油箱
  • 309 和 310 可耐高温,因此适合制造排气部件
  • 经过钛合金稳定的 321 在活塞发动机排气系统、法兰和排气系统中起着不可或缺的作用

除上述不锈钢等级外,您还可以按下表所示进一步对不锈钢进行分类:

不锈钢分类标准 评论
铸造不锈钢牌号
  • 在铸造不锈钢时,您可以选择以下任何等级 - 303、304(L)、310、316(L)、410、416、418、420c、430、436、440A、440C、15-5、17-4、2205 和 2207
高耐腐蚀不锈钢等级
  • 大多数不锈钢具有很强的耐腐蚀性
  • 但含钼的耐腐蚀性能更好。
  • 416、304 和 316 级具有更好的耐腐蚀性
排气不锈钢等级
  • 304 和 309 级排气系统
可硬化不锈钢等级
  • 马氏体不锈钢
  • 沉淀硬化不锈钢
最硬的不锈钢
  • 440C 是最硬的不锈钢之一,可以进行热处理
耐热不锈钢
  • 310 间歇温度 1035 °C,连续温度 1150 °C
  • 2111HTR 间歇温度 1150 °C 和连续温度 1150 °C
高碳不锈钢等级
  • 带有字母"H"的不锈钢含碳量较高。
  • 例如 304H、316H
高强度不锈钢牌号
  • 一些具有高抗拉强度的不锈钢是 431 和 17-4 PH
不锈钢等级的可加工性
  • 一般来说,你可以加工所有等级的不锈钢
  • 然而,值得注意的是,在加工不锈钢时,加工硬化的可能性更高
  • 添加硫可改善不锈钢的加工性能,例如 303 级不锈钢。其他 SS 等级包括 304 和 416
稳定化不锈钢等级
  • 钛合金稳定化 SS 321
  • 铌稳定化不锈钢 347 级
  • 钛或铌稳定化 SS 等级 409
  • 高氮和高锰也可以稳定奥氏体
最便宜的不锈钢等级
  • 410 是最经济实惠的不锈钢之一
最昂贵的不锈钢
  • 317
  • 不锈钢的成本根据元素成分而有所不同。
可焊接不锈钢
  • 304公升
  • 347
  • 430
  • 439
  • 这些 SS 等级易于焊接。焊接时,请避免使用马氏体不锈钢。

 

除此之外,您还可以根据以下标准对不锈钢进行分级:

  • ASTM 不锈钢等级
  • 欧洲不锈钢牌号
  • ISO 不锈钢等级
  • SAE 不锈钢等级
  • FDA 批准的不锈钢等级
  • JIS 不锈钢等级

最后,关于最高等级的不锈钢一直存在疑问。这个问题从来都没有直接的答案。这取决于你关注的是材料强度、磁性还是耐腐蚀性。

不过,目前值得注意的是,只有440C不锈钢才可以通过热处理达到最高硬度。

结论

简而言之,您应该根据应用要求选择不锈钢等级。虽然主要的分类标准是材料成分,但制造和用途等其他变量也起着关键作用。

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