不銹鋼是高合金鋼(合金元素總量大于10%)中之一類。因其顏色同普通碳鋼不同,在我國常被俗稱為“白鋼”。又因我國不銹(xiu)鋼發展歷史等情況,321不銹鋼的應用非常廣泛和普及。以致過去時有發生將不銹鋼和1Cr18Ni9Ti兩者混為一談的情況。通過第二章對主要不銹鋼類的簡介,說明不銹鋼的范圍是如此廣闊和種類繁多。牌號品種不同,特性用途各異。如果不分牌號,必然容易混號亂用,往往造成人為事故和巨大浪費。
鋼鐵產品或鋼種的牌號(也可簡稱為鋼號),是表征每一個具體鋼種的代表符號。不銹鋼的類別并非牌號,只是把具有某些共同特性或特征的鋼種劃分或歸并在同一類。這種共性不能完全或確切地代表或代替每一鋼種的具體個性特征。眾所周知,所謂“不銹”和“耐蝕”,都不是絕對的,而是相對于具體牌號的鋼種和實際腐蝕介質等具體條件而言。例如奧(ao)氏體不銹鋼(gang)中的18-8型鋼的范圍也很大,各具體鋼號的某些性能差別不小,不能一概而論。
鋼(gang)號(hao)(hao)的表示方法和鋼(gang)種、產品的技術標(biao)準等,因(yin)每個國家、部門或(huo)協會團體、公司廠家等各自制訂的標(biao)準不(bu)同(tong)而異(yi)。同(tong)一鋼(gang)種,可能鋼(gang)號(hao)(hao)截(jie)然不(bu)同(tong)。因(yin)此,為了準確(que)地識別鋼(gang)種和鋼(gang)號(hao)(hao),應(ying)在鋼(gang)號(hao)(hao)之(zhi)頭前注明與之(zhi)相(xiang)應(ying)的標(biao)準代(dai)號(hao)(hao)或(huo)編號(hao)(hao)。我國國家標(biao)準代(dai)號(hao)(hao)為GB,冶金(jin)工業部標(biao)準代(dai)號(hao)(hao)為YB。
同一標準和鋼種,因標準總是不斷修訂和完善,其相應技術標準(如化學成分區間等)和具體各項規定內容也會有變化,甚至連鋼號也改變。如GB1220-84標準中的00Cr19Ni11,即相當GB1220-75中的00Cr18Ni10鋼(304L不銹鋼)。隨著鋼種一代又一代的向前發展,有的在鋼號上能反映出來,如穩定化和超低碳等,有的則不能。同一鋼種的產品不同,其相應的標準亦不同。有的鋼號可以反映,如鑄鋼等,有的也不能反映。有的因用途不同,標準也不同(如1Cr18Ni9Ti鋼也屬不(bu)銹耐熱(re)鋼),等等。總之,鋼號并非萬能,它必須同與之相應的有關標準聯系(或結合)起來才能全面反映其確切含義和特征。
一、中國牌號表示(shi)方法(fa)標準的(de)制定過程
1952年7月(yue)(yue),原重工(gong)業部(bu)(bu)在北京召開全國(guo)鋼(gang)(gang)鐵標準(zhun)(zhun)(zhun)規(gui)格會議,正(zheng)式通(tong)過了(le)(le)23種(zhong)部(bu)(bu)頒鋼(gang)(gang)鐵標準(zhun)(zhun)(zhun)。這(zhe)是(shi)我國(guo)第一(yi)套(tao)部(bu)(bu)頒鋼(gang)(gang)鐵標準(zhun)(zhun)(zhun)(重標),規(gui)定當時(shi)國(guo)產鋼(gang)(gang)種(zhong)采(cai)用一(yi)套(tao)注音符號的鋼(gang)(gang)種(zhong)牌(pai)號表(biao)示(shi)(shi)方法。1959年7月(yue)(yue),冶(ye)金(jin)部(bu)(bu)修訂了(le)(le)1952年頒布的合金(jin)鋼(gang)(gang)標準(zhun)(zhun)(zhun)(重-52)。頒布了(le)(le)一(yi)套(tao)以漢字和漢語拼音字母并用的《鋼(gang)(gang)鐵產品牌(pai)號表(biao)示(shi)(shi)方法》(YB),來代替(ti)原重標的表(biao)示(shi)(shi)方法。1963年4月(yue)(yue),國(guo)家(jia)科(ke)學技(ji)術委員(yuan)會在北京召開全國(guo)標準(zhun)(zhun)(zhun)、計(ji)量工(gong)作會議。發布了(le)(le)
有關《鋼鐵產品(pin)牌(pai)號表示(shi)方法(fa)》的(de)第一個國家標(biao)準GB221-63。1979年3月,國家標(biao)準總局(ju)在北京召開了(le)全(quan)國標(biao)準化工作會議。頒布了(le)新的(de)《鋼鐵產品(pin)牌(pai)號表示(shi)方法(fa)》國家標(biao)準GB221-79(附錄1-10)1980年8月1日實施(代替GB221-63)。
二(er)、中國(guo)不銹鋼牌號表示方法
根據GB221-79的規定(ding),鋼鐵產(chan)品牌號(hao)的命名,采用漢(han)語(yu)拼音字母、化學元素符(fu)號(hao)及阿拉伯數字相結合的方法表示:
(1)產(chan)品名稱、用途、特性和工藝(yi)方法采(cai)用漢語拼(pin)音(yin)字(zi)母表(biao)示。如鑄鋼(gang)(gang),在鋼(gang)(gang)號(hao)頭(tou)部(bu)加(jia)符號(hao)“ZG”;焊絲,在鋼(gang)(gang)號(hao)頭(tou)部(bu)加(jia)符號(hao)“H”等。
(2)鋼號(hao)中的(de)化(hua)學元素,采用化(hua)學符(fu)號(hao)表示。如Cr(鉻(ge))、Ni(鎳)、Mo(鉬)、Si(硅)、Mn(錳)、Cu(銅(tong))、Ti(鈦)、Nb(鈮(ni))、N(氮(dan))、Se(硒(xi))等。
(3)不銹鋼合金(jin)元(yuan)素含(han)量表(biao)示方法:
鋼中主要(yao)合金元素的平均合金含(han)量(liang),以百分之幾表示。如為(wei)1.50~2.49%、2.50~3.49%、22.50~23.49%、時,依次相應地(di)寫2、3、23、·。
平均(jun)合金含量(liang)(liang)小于1.50%時,鋼(gang)號中僅標(biao)(biao)明元(yuan)素(su),一(yi)般(ban)不標(biao)(biao)明含量(liang)(liang)(但在特殊(shu)情況下易(yi)混淆時,在元(yuan)素(su)符(fu)號后亦可(ke)標(biao)(biao)出數字“1”)。
對有意(yi)加入的(de)微量(liang)合金化元素,如鈦、鈮、氮等,含量(liang)雖低,仍應在牌號中標出。
(4)不銹(xiu)鋼中(zhong)(zhong)的碳含(han)量,一般在牌號的頭部用阿拉伯(bo)數字表(biao)(biao)(biao)示(以(yi)千分之幾計)。在不銹(xiu)鋼中(zhong)(zhong)平(ping)均碳含(han)量如≤0.08%C,在牌號頭部用一個“0”表(biao)(biao)(biao)示;≤0.03%C時,在牌號頭部用“00”表(biao)(biao)(biao)示超(chao)低碳。舉(ju)例見表(biao)(biao)(biao)1-3-1。
三、存在(zai)問題
1. 高(gao)純不銹鋼牌號表示方法
近(jin)些(xie)年來,高(gao)(gao)(gao)純(chun)(chun)不(bu)銹(xiu)鋼發展很快,但有(you)(you)(you)關定義和牌號(hao)表示(shi)方法(fa),目(mu)前仍無統(tong)一標(biao)準,故存在(zai)某些(xie)混亂(luan),但名稱上已趨一致,稱為高(gao)(gao)(gao)純(chun)(chun)不(bu)銹(xiu)鋼,即高(gao)(gao)(gao)純(chun)(chun)度或(huo)高(gao)(gao)(gao)純(chun)(chun)級之意。原先(xian)有(you)(you)(you)稱為“超(chao)超(chao)低(di)碳(tan)”、“超(chao)純(chun)(chun)”的提法(fa),均欠(qian)合理,因(yin)(yin)為高(gao)(gao)(gao)純(chun)(chun)不(bu)銹(xiu)鋼中不(bu)只限(xian)于碳(tan)一種元素(su)的高(gao)(gao)(gao)純(chun)(chun)化,甚(shen)至少(shao)數情形,例(li)如日本抗(kang)應(ying)力(li)腐蝕高(gao)(gao)(gao)純(chun)(chun)奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼SCR1的碳(tan)含(han)量(liang)反(fan)而較高(gao)(gao)(gao)(≤0.12%C)[36)。不(bu)僅(jin)沒(mei)有(you)(you)(you)超(chao)過(guo)超(chao)低(di)碳(tan)、連低(di)碳(tan)水平也未達到(dao)(dao)(dao)。因(yin)(yin)此,不(bu)能(neng)完全靠碳(tan)含(han)量(liang)來判斷(duan)是否(fou)屬于高(gao)(gao)(gao)純(chun)(chun)級,或(huo)用目(mu)前一般國家標(biao)準中牌號(hao)頭部(bu)只反(fan)映碳(tan)含(han)量(liang)的表示(shi)方法(fa)來反(fan)映高(gao)(gao)(gao)純(chun)(chun)度。所謂高(gao)(gao)(gao)純(chun)(chun)不(bu)銹(xiu)鋼,是指將(jiang)有(you)(you)(you)害雜(za)質(zhi)元素(su)降(jiang)低(di)到(dao)(dao)(dao)一般不(bu)銹(xiu)鋼正(zheng)常水平以(yi)下,達到(dao)(dao)(dao)相(xiang)當低(di)的程(cheng)度(或(huo)界限(xian)值(zhi))時,能(neng)顯著(zhu)改善不(bu)銹(xiu)鋼耐腐蝕等性能(neng)的一類特(te)殊不(bu)銹(xiu)鋼。具體(ti)控制
那(nei)些元素及其范圍界(jie)限,隨不(bu)銹鋼(gang)類型(xing)(xing)(如奧氏體(ti)型(xing)(xing)、鐵素體(ti)型(xing)(xing)等(deng))、鋼(gang)種、用途(tu)和目的(de)與要求以及生產(chan)工藝水(shui)平(ping)等(deng)不(bu)同而有很大變化。根據國內已經形成的(de)習慣(guan)和發展趨勢(shi),在(zai)本(ben)手冊中高純不(bu)銹鋼(gang)牌號暫按如下方式(shi)表示:
a. 奧氏(shi)體型不銹鋼
超(chao)低(di)碳(tan)改良型。雖(sui)然碳(tan)含(han)量一般(ban)或(huo)(huo)多數(shu)均不(bu)大于0.02%,仍(reng)按GB國家標(biao)準超(chao)低(di)碳(tan)的表示方(fang)法(fa),在牌(pai)(pai)號頭部(bu)加(jia)“00”表示。若同普通超(chao)低(di)碳(tan)鋼牌(pai)(pai)號類似或(huo)(huo)易于混淆(xiao)、或(huo)(huo)需要強調時,宜(yi)在牌(pai)(pai)號前加(jia)以注(zhu)明“硝酸級”、“尿素級”等。嚴格來說,超(chao)低(di)碳(tan)改良型仍(reng)屬(shu)超(chao)低(di)碳(tan)型,不(bu)宜(yi)稱作高純(chun)不(bu)銹鋼。
高純(chun)(chun)奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang),一般碳含量均不(bu)(bu)大(da)于(yu)0.01%,在牌號頭部(bu)加(jia)“000”表示之或寫(xie)明(ming)高純(chun)(chun)(級(ji))。如牌號000Cr19Ni15 高純(chun)(chun)奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(習慣簡(jian)稱(cheng)為(wei)C18)。尿(niao)素級(ji)00Cr25Ni22Mo2N(簡(jian)稱(cheng)U2鋼(gang))為(wei)超低碳奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang),要(yao)求控制有害雜質達到高純(chun)(chun)度級(ji)時,可稱(cheng)高純(chun)(chun)(級(ji))U2鋼(gang)(即000Cr25Ni22Mo2N),以示區別。
b. 鐵(tie)素體型不(bu)銹鋼
根據鋼中(zhong)C+N的(de)總含量,一般(ban)大體可分為三個純度等級:
(1)C+N≤0.035~0.045%,稱(cheng)為低碳(tan)氮鐵素(su)體不銹鋼;
(2)C+N≤0.030%,稱(cheng)為(wei)超低碳氮鐵(tie)素體(ti)不銹鋼(gang);
(3)C+N≤0.015%,稱(cheng)為(wei)高純(級)鐵素體不銹鋼(gang)。
其牌(pai)號表(biao)示(shi)方(fang)法一(yi)般仍應(ying)按(an)照(zhao)GB標(biao)準的(de)規(gui)定。如GB1220-84國家標(biao)準中的(de)00Cr27Mo(≤0.010%C、≤0.015%N)鋼(gang),屬(shu)超低碳氮鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。考慮到GB標(biao)準221-79牌(pai)號表(biao)示(shi)方(fang)法并不(bu)包括(kuo)高(gao)純(chun)(chun)類特殊不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)情況,應(ying)在牌(pai)號頭(tou)前注明其碳、氮純(chun)(chun)度等級(ji)名稱(cheng),如超低碳氮00Cr27Mo等。高(gao)純(chun)(chun)級(ji)牌(pai)號頭(tou)部也可用“000”表(biao)示(shi)之,如高(gao)純(chun)(chun)鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)000Cr18Mo2Ti等。
2. 鋼號的簡稱和(he)非標(biao)代號
我國(guo)GB標(biao)準(zhun)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)號(hao)(hao)(hao)表示方(fang)(fang)(fang)法,最大優(you)點是(shi)(shi)(shi)對具體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)主要化學成(cheng)分(fen)及其(qi)大約含量,可(ke)以(yi)通(tong)過鋼(gang)(gang)(gang)(gang)號(hao)(hao)(hao)一目了然。但缺(que)點是(shi)(shi)(shi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)號(hao)(hao)(hao)太長和繁雜,對書寫、標(biao)號(hao)(hao)(hao)打號(hao)(hao)(hao)和日(ri)常工作、交流(liu)十(shi)分(fen)不便。國(guo)外還有(you)一種(zhong)(zhong)用固定位(wei)數的(de)(de)阿位(wei)伯數字(zi)(或中(zhong)間與(yu)前綴加有(you)一個(ge)(ge)字(zi)母)的(de)(de)方(fang)(fang)(fang)法來表示鋼(gang)(gang)(gang)(gang)類(lei)、系列和鋼(gang)(gang)(gang)(gang)號(hao)(hao)(hao),如美國(guo)等(其(qi)優(you)缺(que)點正好同(tong)GB相反)。長期以(yi)來,我國(guo)逐漸出現(xian)了一些鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)代號(hao)(hao)(hao)或簡(jian)(jian)稱,特別(bie)受(shou)到使用部(bu)門的(de)(de)歡迎。這些代號(hao)(hao)(hao)多是(shi)(shi)(shi)科研和生產廠家在鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)研制過程中(zhong),原先(xian)的(de)(de)編號(hao)(hao)(hao)或曾用名稱或技術鑒定文件中(zhong)在標(biao)準(zhun)牌號(hao)(hao)(hao)后正式注(zhu)明(ming)的(de)(de)簡(jian)(jian)稱,有(you)的(de)(de)還形成(cheng)了系列。這些多是(shi)(shi)(shi)專(zhuan)用的(de)(de)不銹耐酸鋼(gang)(gang)(gang)(gang)和耐蝕(shi)合金的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)號(hao)(hao)(hao)簡(jian)(jian)稱和代號(hao)(hao)(hao)對GB標(biao)準(zhun)牌號(hao)(hao)(hao)表示方(fang)(fang)(fang)法的(de)(de)不足,也是(shi)(shi)(shi)個(ge)(ge)自然的(de)(de)補充,這種(zhong)(zhong)表示方(fang)(fang)(fang)法對標(biao)準(zhun)牌號(hao)(hao)(hao)難以(yi)區分(fen)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong),如不同(tong)純度(du)等級的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)則(ze)更為有(you)利。
值得注(zhu)意的是,還有一類。將外國鋼(gang)號(hao)來稱呼國產相(xiang)應鋼(gang)號(hao)。如(ru)將GB00Cr19Ni11鋼(gang)稱為304L等(deng)。因為各(ge)國標(biao)準(zhun)不(bu)同。在國際(ji)間鋼(gang)材的進(jin)出口(kou)、推廣使用和技術交流過程中(zhong),為查(cha)對(dui)相(xiang)應鋼(gang)種(zhong)方便,經常列出各(ge)種(zhong)標(biao)準(zhun)鋼(gang)號(hao)對(dui)照(zhao)(zhao)表(主要根據化學成(cheng)分)。然而這(zhe)種(zhong)對(dui)照(zhao)(zhao)只是反映彼此相(xiang)當或近似(si)的關系,并(bing)非完全等(deng)同。有的區別(bie)較大,有些仿(fang)制鋼(gang)種(zhong),各(ge)自相(xiang)應技術標(biao)準(zhun)等(deng)也并(bing)非毫無(wu)區別(bie)。在查(cha)閱(yue)本篇各(ge)國不(bu)銹鋼(gang)號(hao)對(dui)照(zhao)(zhao)表時請特別(bie)注(zhu)意。在任何場合(he)談到鋼(gang)號(hao)時,應注(zhu)明其標(biao)準(zhun)代號(hao)或編號(hao)。
四、中(zhong)國國家標準不(bu)銹(xiu)鋼牌號
我國(guo)第一個不銹鋼(gang)國(guo)家標準為(wei)GB1220-75。納入標準的牌號共(gong)45種(見(jian)附(fu)錄(lu)(lu)1-1)。其(qi)后逐漸系統化(hua)(見(jian)附(fu)錄(lu)(lu)1-2~1-6)。在(zai)具有(you)代表性的現行(xing)GB1220-84中,標準不銹鋼(gang)牌號共(gong)有(you)55種。其(qi)中奧(ao)氏(shi)體型29種、奧(ao)氏(shi)體-鐵素體型3種、鐵素體型7種、馬氏(shi)體型13種和(he)沉(chen)淀硬化(hua)型3種。
五、中國不銹鋼焊接材(cai)料
1. 中國國家標準不銹鋼焊接材料
按國家(jia)標準規定,焊(han)(han)(han)接用(yong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)及合金,其表(biao)(biao)示方法(fa)為在合金牌(pai)號頭部加“H”,如H00Cr19Ni9;不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)條用(yong)字(zi)母(mu)“E”表(biao)(biao)示,熔敷金屬(shu)含(han)碳量用(yong)“E”后(hou)的一(yi)位(wei)或(huo)二位(wei)數字(zi)表(biao)(biao)示,具體含(han)意為:““00”(≤0.04%C)、“0”(≤0.10%C)、“1”(≤0.15%C)、“2”(≤0.20%C)、“3”(≤0.45%%C)。這(zhe)同不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(母(mu)材(cai))牌(pai)號碳含(han)量表(biao)(biao)示方法(fa)含(han)義并(bing)不(bu)(bu)完全相同。我國焊(han)(han)(han)接用(yong)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)盤條、鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)絲(si)和焊(han)(han)(han)條國家(jia)標準詳見附錄1-7~1-9。
2. 典型不銹鋼焊條
部分典型不銹鋼(gang)焊條(包括(kuo)符合國(guo)標或未列入國(guo)家(jia)標準的不銹鋼(gang)焊條)的基本數據(ju)見附錄1-11(其(qi)中部分內容摘自冶金部鋼(gang)鐵(tie)研究總院金屬(shu)焊接(jie)研究室編《焊接(jie)材料(liao)說明書》)。