奧氏(shi)體(ti)系(xi)列不銹鋼以300系(xi)列和馬(ma)氏(shi)體(ti)系(xi)列進行(xing)表示(shi),鐵素體(ti)系(xi)列不銹鋼則以400系(xi)列進行(xing)表示(shi)。
1. 從300系列向400系列鋼(gang)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(jin)(jin)開發的(de)(de)(de)400系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)(lie)鋼種(zhong)和這種(zhong)想法(fa)相(xiang)近(jin)(jin),如表(biao)1-4所介(jie)紹。為(wei)彌(mi)補400系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)(lie)加工性(xing)(xing)(xing)差的(de)(de)(de)弱點(dian),作為(wei)高(gao)純化高(gao)加工性(xing)(xing)(xing)鐵素體(ti)系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)(lie)不(bu)銹鋼有新日鐵住金(即新日本鋼鐵公(gong)司(si)(si)(si)和住友(you)金屬工業公(gong)司(si)(si)(si)合并的(de)(de)(de)新組(zu)建公(gong)司(si)(si)(si))的(de)(de)(de)YUSPDCX(17Cr-0.2Ti-ULC.N).在力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)方面,其(qi)(qi)伸長(chang)率(lv)比(bi)(bi)原來SUS430提高(gao)了(le)(le)40%左右。但是,與SUS304相(xiang)比(bi)(bi)其(qi)(qi)耐(nai)(nai)(nai)腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)有差別,因此其(qi)(qi)用(yong)途(tu)受到限制(zhi)。另外,為(wei)了(le)(le)彌(mi)補400系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)(lie)鋼種(zhong)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)差的(de)(de)(de)不(bu)足,要增加鉻(Cr)的(de)(de)(de)含量,而此同時又要使其(qi)(qi)加工性(xing)(xing)(xing)能(neng)不(bu)降低,則開發了(le)(le)JFE鋼的(de)(de)(de)JFE443CT(21Cr-0.4Cu-0.3Ti-LC,N)(見表(biao)1-5)。它(ta)具備了(le)(le)與SUS304相(xiang)同的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)而且比(bi)(bi)SUS304價格(ge)低廉,成為(wei)一種(zhong)全新的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼。在表(biao)1-6中,收集(ji)了(le)(le)從300系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)(lie)向400系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)(lie)轉換鋼種(zhong)的(de)(de)(de)考慮方案。
2. 300系列(lie)和(he)400系列(lie)鋼種所(suo)在位置的變化
在不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)發展過程(年輪(lun))中,由于(yu)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)新鋼(gang)(gang)(gang)種開發,如(ru)進(jin)行(xing)了從300系(xi)(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)向400系(xi)(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)種的(de)(de)(de)轉(zhuan)換(huan),多是因(yin)為(wei)(wei)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)主要原料鎳(nie)或鉬的(de)(de)(de)價格(ge)上漲而引(yin)起的(de)(de)(de)。從前以300系(xi)(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)代表SUS304 和400系(xi)(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)代表 SUS410、SUS430,在耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性和成本以及特性方面被明確(que)分類;近來因(yin)為(wei)(wei)市(shi)場需(xu)求和不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)生產廠家的(de)(de)(de)努力,開發了改善耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性的(de)(de)(de)400系(xi)(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)材料,遂而400系(xi)(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)所在位置亦取(qu)得變化(見圖1-2)。
在每個產(chan)業領域中,許(xu)多(duo)產(chan)品(pin)都有不銹(xiu)鋼(gang)鋼(gang)種轉換(huan)的記(ji)錄。以(yi)前雖然發生過幾次鎳原料(liao)價格上漲,但(dan)大(da)都在較短時(shi)間內(nei)就有所回落,大(da)幅度(du)價格高漲時(shi)期有1969年(nian)、1988年(nian)以(yi)及2004年(nian)3次。1980年(nian)開始,因(yin)為(wei)開發了(le)許(xu)多(duo)400系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)鋼(gang)種,因(yin)而第二(er)次(1988年(nian)),因(yin)鎳原料(liao)價格高漲時(shi)就進(jin)行了(le)從300系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)向400系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)鋼(gang)種的成功轉換(huan)。但(dan)是,在建筑五金等領域中,因(yin)為(wei)長期遺留下來了(le)一(yi)種習慣-300系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)不銹(xiu)鋼(gang)無(wu)磁性,被認為(wei)是“高級品(pin)”,有磁性的400系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)不銹(xiu)鋼(gang)是“便宜貨”。這(zhe)些認識,使鋼(gang)種轉換(huan)面(mian)臨困難。還有因(yin)轉換(huan)會(hui)導(dao)致以(yi)300系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)(lie)不銹(xiu)鋼(gang)為(wei)主的銷售(shou)商銷售(shou)額(e)下降,盈利減少,因(yin)此還沒有需方積極(ji)要求進(jin)行鋼(gang)種轉換(huan)的活動(dong)。
在(zai)鋼(gang)(gang)(gang)種轉(zhuan)(zhuan)換(huan)問題上,除鎳材(cai)價(jia)格高的(de)因素外,還有軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)方(fang)法方(fang)面的(de)因素。普通鋼(gang)(gang)(gang)兼營不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)廠家,用軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)普通鋼(gang)(gang)(gang)的(de)串(chuan)列(lie)式連續(xu)冷(leng)(leng)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)擴大生(sheng)產能力并(bing)積極銷(xiao)售(shou),這些(xie)冷(leng)(leng)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)的(de)SUS436L(18Cr-1Mo-Ti,Nb-LC)替代SUS304,探(tan)討向400系列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種轉(zhuan)(zhuan)換(huan)的(de)問題。而(er)用同(tong)樣的(de)ZM機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)冷(leng)(leng)軋(ya)(ya)(ya)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),從SUS304 向鐵素體鋼(gang)(gang)(gang)種轉(zhuan)(zhuan)換(huan)所(suo)獲得(de)的(de)價(jia)差很小,建議需(xu)要(yao)時以串(chuan)列(lie)式連續(xu)冷(leng)(leng)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)組(zu)(zu)(zu)合軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)價(jia)差大的(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai),來促進鋼(gang)(gang)(gang)種的(de)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)。但此法所(suo)軋(ya)(ya)(ya)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)達(da)不到同(tong)樣的(de)質量,事(shi)故多次發生(sheng)。
3. 與300系列鋼種(zhong)對應的400系列鋼種(zhong)的開(kai)發
在(zai)不銹鋼(gang)發(fa)展(zhan)的(de)歷史(shi)過程(cheng)中,形成根基(ji)的(de)基(ji)本鋼(gang)種記號為(wei)409,410,430,434,304,316.這些鋼(gang)種是前輩(bei)們(men)以智慧將生產成本和(he)耐(nai)腐蝕性之間優選平衡的(de)成果(guo)。引(yin)起從所(suo)謂(wei)奧氏體(ti)(ti)體(ti)(ti)系的(de)300系列不銹鋼(gang)轉(zhuan)化到所(suo)謂(wei)鐵素(su)體(ti)(ti)和(he)馬氏體(ti)(ti)的(de)400.系列不銹鋼(gang),是由于Mo材(cai)料價格上漲,針(zhen)對汽車用裝飾材(cai)料SUS434(18Cr-1Mo)而開發(fa)了取(qu)代SUS434的(de)18Cr-Nb(SUS430J1L)。
還有(you)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)主要原(yuan)料(liao)(liao)(liao)鎳(Ni),當其價格高漲(zhang)時(shi)與300系(xi)列(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)代表304具有(you)相(xiang)同(tong)(tong)耐腐蝕性的(de)(de)(de)(de)(de)400系(xi)列(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),市(shi)場(chang)需求量大(da)(da)大(da)(da)提(ti)高。進(jin)而(er)(er)在(zai)(zai)汽車、電機、建筑材料(liao)(liao)(liao)方(fang)(fang)面廣泛應(ying)用,擴(kuo)(kuo)展了(le)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)用途(tu)(tu)范圍。在(zai)(zai)這些領(ling)域中(zhong),300系(xi)列(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)線[膨]脹系(xi)數大(da)(da),對于(yu)(yu)長尺寸的(de)(de)(de)(de)(de)房頂(ding)材料(liao)(liao)(liao)因難以采取(qu)焊接方(fang)(fang)法施(shi)工,而(er)(er)且在(zai)(zai)使用過程(cheng)中(zhong)也產(chan)生過問題;因此不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)生產(chan)廠家注(zhu)重開(kai)發(fa)了(le)與300系(xi)列(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)具有(you)同(tong)(tong)樣耐腐蝕性的(de)(de)(de)(de)(de)400系(xi)列(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),陸續地開(kai)發(fa)了(le)高耐腐蝕性的(de)(de)(de)(de)(de)鐵素(su)體系(xi)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),以400系(xi)列(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)替補了(le)300系(xi)列(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。在(zai)(zai)制造技(ji)術方(fang)(fang)面,400系(xi)列(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)由于(yu)(yu)是(shi)低(di)(di)碳、低(di)(di)氮(dan)制造技(ji)術,因此必(bi)須進(jin)行高純化(hua)工作,向(xiang)來以生產(chan)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)為專業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)廠家現在(zai)(zai)得到了(le)一個擴(kuo)(kuo)大(da)(da)生產(chan)規模(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)契機。由于(yu)(yu)開(kai)發(fa)400系(xi)列(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)新規格鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong),同(tong)(tong)時(shi)開(kai)發(fa)了(le)許多耐腐蝕性改進(jin)材料(liao)(liao)(liao),對擴(kuo)(kuo)展不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)用途(tu)(tu),做出很大(da)(da)貢獻(見圖1-3)。