不銹(xiu)鋼(gang)的(de)牌號、成分(fen)、性(xing)能各異,常用的(de)分(fen)類(lei)方法主(zhu)要是按鋼(gang)的(de)主(zhu)要化學成分(fen)(特征(zheng)元素)和組織結(jie)構(gou)以及二者(zhe)相(xiang)結(jie)合的(de)方法來(lai)進(jin)行分(fen)類(lei)。
一、按(an)鋼中(zhong)的主要化學(xue)成分(fen)(特征元素)分(fen)類(lei)
最常用是(shi)按鋼(gang)中特(te)征元(yuan)素分為鉻系(xi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)和鉻鎳系(xi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)兩(liang)大類(lei)。
1. 鉻(ge)系
除鐵(tie)外,鋼中的(de)主要合金元素是鉻,這類不銹(xiu)鋼稱為鉻系不銹(xiu)鋼,相(xiang)當于美國(guo)的(de)AISI 400系列。
2. 鉻鎳系(xi)
除(chu)鐵外,鋼(gang)中(zhong)的主要合金元素(su)是鉻和鎳,這類(lei)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)稱為鉻鎳系(xi)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang),相(xiang)當于美(mei)國的AISI 300系(xi)列。
二(er)、按鋼的組織結構特征分類
鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的組(zu)織(zhi)結構(gou)是指鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的晶體(ti)結構(gou)和鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的顯(xian)微(wei)組(zu)織(zhi)的特征。不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)按(an)其組(zu)織(zhi)結構(gou)的不(bu)同進行分類(lei),主要可分為五大類(lei)。即鐵素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)、奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)、馬氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)、雙相不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)和沉淀硬化不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。
1. 鐵素體不銹(xiu)鋼(F)
高、低溫度下晶體結構均為體心立方 見圖1. 4a ,鐵(tie)素(su)體不銹(xiu)鋼的顯微組織見圖1.4(b)。
①. 晶體(ti)結構(gou) 系(xi)指(zhi)晶體(ti)的(de)(de)微觀構(gou)造(zao),在鋼(gang)鐵材(cai)料中,常見(jian)的(de)(de)晶體(ti)結構(gou)主要有體(ti)心立(li)方和面心立(li)方兩類。鋼(gang)的(de)(de)晶體(ti)結構(gou)是決定(ding)鋼(gang)的(de)(de)力學、化學、物理等性能(neng)的(de)(de)最(zui)基(ji)本的(de)(de)因素之(zhi)一。
②. 顯微(wei)組織 在顯微(wei)鏡下觀察到的鋼的組織。
一般鐵(tie)的(de)(de)晶體(ti)(ti)結構也是體(ti)(ti)心立(li)方。而鉻是鐵(tie)素體(ti)(ti)形成元素,所以,鉻加入鐵(tie)中,鋼的(de)(de)晶體(ti)(ti)結構沒有(you)改(gai)變。鐵(tie)素體(ti)(ti)不(bu)銹鋼的(de)(de)代表(biao)性牌號有(you)0Cr11Ti(409)和1Cr17(430)等。
使鋼形成鐵素體的元素還有Mo、Si、Al、W、Ti、Nb等。
2. 奧氏體不銹鋼(A)
向鐵素體不銹鋼中加入適量具有奧氏體形成能力的鎳元素,便會得到高溫和室溫下均為面心立方晶體結構[見圖1.5a 的奧氏體不銹鋼。奧氏體不銹鋼(gang)的顯微組織見圖1.5(b)。
使(shi)鋼形成奧(ao)氏體的(de)元(yuan)素除(chu)Ni外(wai),還有C、N、Mn、Cu等。
3. 馬氏(shi)體不銹鋼(M)
高溫下為奧氏體,室溫和低溫下組織為馬氏體,馬氏體系自奧氏體轉變而來的相變產物。馬氏體(ti)不銹鋼的晶體結構為體心四方(具有長方度的體心立方),見圖1.6(a),而低碳,特別是超低碳馬氏體不銹鋼的晶體結構則為體心立方。 馬氏體不銹鋼的顯微組織見圖1.6(b)。Fe-Cr-C馬氏體不銹鋼的代表性牌號有1Cr13(410)等;馬氏體不銹鋼的代表性牌號有1Cr17Ni2(431)、00Cr13Ni5Mo等。
為了(le)便(bian)于大(da)家對(dui)不銹鋼(gang)中前三種組織(zhi)結(jie)構的(de)了(le)解,表(biao)1.2中列出了(le)鐵(低(di)碳鋼(gang))和不銹鋼(gang)組織(zhi)結(jie)構的(de)對(dui)比。
4. 雙相不銹鋼(F+A)
鋼的基體組織為鐵素體和奧氏體具有一定比例的雙相結構。它們的顯微組織見圖1.7。雙相不銹鋼的代表性牌號有1Cr25Ni5Mo1.5(AISI 329),1Cr21Ni5Ti(1X21H5T),00Cr22Ni5Mo3N(SAF 2205)和 00Cr26Ni7Mo3N (SAF 2507)等。
前述形成(cheng)鐵素(su)體的元素(su)和(he)形成(cheng)奧氏體的元素(su)在鋼(gang)內合理配比,便(bian)可得(de)到F+A雙相不銹鋼(gang)。
5. 沉(chen)淀硬化不(bu)銹鋼(gang)(PH)
是在室溫(wen)下,鋼的(de)基(ji)體(ti)組織可以是馬氏(shi)體(ti)、奧(ao)氏(shi)體(ti)以及鐵素體(ti),經適宜熱處理,在基(ji)體(ti)上(shang)沉(chen)淀(dian)(析出)碳(tan)化(hua)物和金屬間化(hua)合物等進一(yi)步使(shi)不銹(xiu)鋼強化(hua)的(de)一(yi)類(lei)不銹(xiu)鋼。代表性牌號有0Cr17Ni4Cu4Nb(17-4PH,AISI 630),0Cr17Ni7Al (17-7PH,AISI 631)等。
三、按鋼的(de)化學成分和組(zu)織結構相結合的(de)方法分類
按鋼(gang)中的特征(zheng)元素和(he)鋼(gang)的組織結構相結合的方法分(fen)類(lei)可以(yi)有很多類(lei)型。例如,馬(ma)氏體鉻(ge)不(bu)銹(xiu)鋼(gang),馬(ma)氏體鉻(ge)鎳不(bu)銹(xiu)鋼(gang),奧(ao)氏體鉻(ge)鎳不(bu)銹(xiu)鋼(gang),奧(ao)氏體鉻(ge)錳不(bu)銹(xiu)鋼(gang)等。
除了上述分類方法外,還有按性能和用途(tu);按鋼的功能特點(dian)等的分類,此處不(bu)再一(yi)(yi)一(yi)(yi)列舉。
圖(tu)1.8系不銹鋼分類(lei)的(de)簡單(dan)概括和代(dai)表性牌(pai)號簡圖(tu)。