200系不锈钢介绍

1200系不锈钢介绍1、200系不锈钢概述1）200系不锈钢变迁过程50年代最初开发，80年代以后随着高Mn、高N合金技术的开发，进一步提高强度、非磁性等功能。随着Ni的价格攀升，增加了代替300系使用的机率，促进了低Ni钢种的开发。2）地区别生产现况：区分用途钢种主要生产企业美国304(L)代替钢201,201L,201LN,AK,Allegheny,Carpenter汽车结构用,高强度耐蚀结构Nitronic30,AL30(204)Nitronic40,AL40等印度代替304Jindal,J1,J3,J4Jindal中国代替304J1,J3,J4,201,202TISCO,YUSCO欧洲汽车结构用Nirosta,H-400,H-500TKN日本无磁性,电子产品YUS130S,S-4,NM15M新日铁,日冶,日金2、Maker别化学成分钢种合金组成(wt.%)主要用途CSiMnCrNiN其他2050.12-0.25≤0.7514.0-15.016.5-18.01.0-1.750.32-0.4最初的200系钢JIS,ASTM201≤0.15≤1.05.5-7.516.0-18.03.5-5.5≤0.25-餐具,洗涤槽AirBagContainer汽车配件(美)201L≤0.03≤0.755.5-7.516.0-18.03.5-5.5≤0.25-202≤0.15≤1.07.5-10.017.0-19.04.0-6.0≤0.25-201LN≤0.03≤0.756.4-7.516.0-17.54.0-5.50.1-0.25Cu≤1.0低温GasTankJindalJ1≤0.08≤0.757.0-8.015.0-17.04.0-5.0≤0.1Cu≤1.5低级餐具,建筑物管材2J3≤0.08≤0.759.0-10.514.0-16.02.0-3.0≤0.15Cu≤2.0J4≤0.10≤0.758.5-10.015.0-16.0≤1.2≤0.2Cu≤2.0美国204≤0.03≤1.07.0-9.015.0-17.01.5-3.00.15-0.3(Cu)(Nitronic30,204M)汽车结构用H400≤0.10≤1.06.0-9.017.0-19.5≤3.5≤0.3-日本YUS130S0.090.511.018.06.50.35-无磁性结构产品电子配件NTKS-40.170.4314.717.71.30.35-NM15M0.080.814.517.04.30.33-美国欧洲219≤0.04≤0.758.0-10.019.0-21.55.5-7.50.15-0.4-航空器高强度配件矿山用耐磨配件Cromanite≤0.08≤1.09.5-11.018.0-20.0≤1.00.4-0.6-注：1）用Mn代替Ni原料成本减少；2）Mn使N的溶解度增加,可以添加高N，高硬度，耐磨损钢，没有磁性钢等；作为高功能材用途尚在开发中，作为304代替用钢时，为了遏止材质硬化，限制N含量(0.2%以内)，或者添加Cu；3）和300系对比Cr含量较低，耐蚀性较差。3、Mn,N成分的影响区分主要影响内容组织变化Cr高的话添加Mn时，要少量添加Ni,N等元素；Cr含量为15-16%时Mn节约Ni的效果最好；与304相比,节Ni型钢的Cr的含量较低,耐蚀性较差；为了维持高Cr化和高N化,必须少量的添加Ni元素。N溶解度N元素大量添加时有表面缺陷及PinHole（针孔）产生；随着N的溶解度增加，可以提高硬度；为防止N的表层下PinHole的发生把N添加量控制在:0.3%；添加N元素1%以上时，由于P,S晶间析出，表面容易产生缺陷。机械性能Mn本身对机械性能影响很小N合金化时，随着固溶强化及加工硬化的增加，硬度也增加机械性能、成型性取决于N的含量耐蚀性Mn妨碍钝化膜的形成，生成MnS，导致耐蚀性能下降N添加时可以稍微提高局部耐腐蚀性3其他由于耐磨性能提高，开发了耐磨结构用的200系钢种比300系减少了氢的扩散和穿透性，有望作为储氢材料用途，开发氢燃料电池其他的一些高功能用途开发进行中200系列Cr-Mn不锈钢：从实际应用和安全可靠性可以替代304不锈钢吗?镍价的波动促使许多的生产商寻求另一种与AISI304性能相同的奥氏体不锈钢替代产品。在20世纪30年代初，生产出了最初的铬锰(Cr-Mn)奥氏体不锈钢，钢中锰元素取代了部分镍。此后，对具体的成分比例进行了更多的研究，使用了氮(N)和铜(Cu)，控制强烈影响材料性能的元素碳(C)和硫(S)。200系列不锈钢的应用在印度所以成功，是由于在一些特定的用途中有可能替代304不锈钢，而且没有危险。与此相反，在其他地方，在市场上售出的200系列不锈钢几乎没有控制硫、碳含量，存在着损害终端用户和不锈钢形象的风险。表1：一些200系列不锈钢的化学成分。型号标准号CrNiMnNCS其他201S2010016-183.5-5.55.5-7.50.25最大0.15最大0.03最大-201LNS2015316-17.54.0-5.06.4-7.51.0-0.250.03最大0.015最大Cu1.0最大202S2020017-194.0-6.07.5-10.00.25最大0.15最大0.03最大-204LS2040015-171.5-37.0-9.00.15-0.30.03最大0.03最大S20430015.5-17.51.5-3.56.5-9.00.05-0.250.15最大0.03最大Cu2.0-4.0205S2050015.5-17.51.5-3.514.0-15.50.32-0.400.12-0.250.03最大214S2140017-18.51.0最大14.0-16.00.35最小0.12最大0.03最大216S2160017.5-225.0-7.07.5-9.00.25-0.50.08最大0.03最大Mo2.0-3.04S2400017-192.25-3.7511.5-14.50.2-0.40.08最大0.03最大S3200119.5-21.51.0-3.04.0-6.00.05-0.170.03最大0.03最大Cu1.0最大EN1.437116-173.5-5.56.0-8.00.15-0.20.03最大0.015最大-EN1.437216-183.5-5.55.5-7.50.05-0.250.15最大0.015最大EN1.437317-194.0-6.07.5-10.50.05-0.250.15最大0.03最大J1*印度厂家标准15-174.0-5.07.0-8.0-《0.08《0.03Cu0.8-1.2J4*15-160.8-1.28.5-10.0《0.2《0.1《0.03Cu1.5-2.0注：*为便于读者了解，J1，J4成份为译者加入。锰(和氮)取代部分或全部镍有可能生产更低镍含量的奥氏体不锈钢。18％的铬含量与低的镍含量达不到平衡而形成了铁素体，为此，200系列不锈钢中的铬含量降到15％～16％，某些情况下降到了13％～14％，其耐腐蚀性是不能与304和其他类似的钢相比的。此外，在沉积区和缝隙的腐蚀部位常见的酸性条件下，锰和有些情况下铜降低了再钝化的作用。Cr-Mn钢在这些条件下的毁坏速度大约是304不锈钢的10-100倍。还有，在生产中常常不能控制这些钢中残余的硫含量和碳含量，材料无法溯源跟踪，甚至在材料回收利用也如此。如果不说明Cr-Mn钢，它们就会成为一种危险的废钢混合原料，导致铸件含有意想不到的高锰含量。然而这些钢与300系列不锈钢绝对不能“互换”或“借用”，就耐蚀性而言有着完全不同的性能等级。考虑到这点，在400系列铁素体不锈钢中可找到一些合适的替代品种。这些品种既可以是薄板、带钢、钢管、棒材等这样的原料，也可以制成产品，如螺钉、螺帽、5螺栓、法兰、阀门等，在没有从本质上确认，甚至在某些情况下以错误的确认就已售出。对这些问题，意大利不锈钢协会（CentroInox）与无损探伤（NDT）专业化公司合作，正式提出一种试剂，它对于存在的锰敏感，以便能快速鉴别一种奥氏体不锈钢属于200系列还是300系列“新200系列”不锈钢研究报告“新200系列”不锈钢，国际不锈钢论坛将之归纳为与“标准的200系列”相对，出现在近来东南亚尤其是中国市场大量使用的一些新的更加经济的铬锰钢钢种统称，“新200系列”不锈钢实际是东南亚一些小型钢厂为实现与大型钢厂间的错位竞争而开发的一种低成本钢种，目前尚未纳入国际标准。近年“新200系列”不锈钢在东南亚市场的影响日益增加引起国际不锈钢论坛（ISSF）的关注，近日国际不锈钢论坛以“‘新200系列’钢种对不锈钢行业的机遇还是威胁？”为题发布研究报告，从铬锰不锈钢历史沿革、性能、应用等方面对铬锰奥氏体不锈钢产品作了详细全面的阐述,并对“新200系列”的潜在用户给出了建议。报告目录如下：一、概要二、不锈钢概述6三、铬锰奥氏体钢种简介四、铬锰系列的过去和现在五、铬锰系列钢种的性能六、可能的应用：指南概略七、给潜在用户的建议八、真实的印度产202是什么？怎么用？九、200系列奥氏体不锈钢——得到广泛关注的不锈钢种十、200系列奥氏体不锈钢在中国逐渐推广十一、日本最新研制NTKK-4省镍不锈钢介绍一、概要“铬锰奥氏体不锈钢钢种（“标准的200系列”）具有明确、系统、书面的技术性能规定和资料。北美洲和印度多年的实践表明，在一些特定的用途下可以采用这种材料。然而值得关注的是，近来在东南亚尤其是中国出现了大量使用一些新的更加经济的铬锰钢钢种的现象，这种钢种我们可以称之为“新200系列”钢种。这些新的钢种采用了不同的化学成份，主7要表现为铬含量减少（≤15%）以及镍含量极低。某些情况下，这些钢种中还添加了铜元素。另外，钢种中微量元素的含量可能很难控制。这些“新200系列”钢种生产和使用的扩大，与目前用户对这些产品缺乏足够了解和认识的现实很不适应。因此，在使用者一味追求降低成本的错误指导思想下，或者在根本就完全忽视这些材料正常发挥性能所要求的工况条件的情况下，这些材料存在着被不恰当使用的危险性。目前尚没有针对正确使用“新200系列”钢种的国际标准和参考。应当指出，某些所谓的“新200系列”钢种的许多性能是很难和优质的传统不锈钢相提并论的，比如耐腐蚀性、成形性和焊接性能等。众所周知，铬镍奥氏体不锈钢是没有磁性的,而恰恰“新200系列”钢种也是没有磁性的，这就导致购买这种产品的用户误以为它们是铬镍奥氏体不锈钢。事实上，现在市场上还存在着一些错标钢种的欺骗行为，这是对不锈钢产品的良好形象的严重威胁！对“新200系列”钢种的担忧远不止这些。很重要的一点就是其废钢回收过程中的问题，如不能妥善管理废钢的回收，我们将无法监察这种废钢混入其他种类废钢中。不锈钢的成功基于产品质量高、使用寿命长、经久耐用等特点，失去了这些保证，无论是对最终用户、不锈钢制品企业，还是对于不锈钢生产厂，上述的各种危险性最终将演变成一场噩梦。8从提供长远解决方案出发，国际不锈钢论坛（ISSF）认为自身有责任组织产品用户和供货商之间的对话交流，帮助产品用户全面了解产品，进一步做出合理的选择。所有ISSF的成员单位均致力于维护不锈钢工业的利益，成员企业生产的产品质量始终应该是可信赖的。任何用户在使用不锈钢产品之前均有必要将考虑采用钢种的性能，同钢材应用的自然条件和使用条件进行比较。我们强烈建议最终用户在考虑使用200系列钢种时，一定要向声誉好、专业知识丰富的供货商咨询，只有这样的供货商才能提供产地已知和可靠的优质产品，并提供公允的建议。任何考虑使用200系列钢种的地方都可以找到最适合的铬镍钢（300系列）和铁素体钢（400系列）产品作为替代。二、不锈钢概述作为一种铁基合金，不锈钢最知名的特性就是它的高耐腐蚀性。在大多数的应用领域中，不锈钢都是持久耐用且无需太多维护的材料，而且100％可回收。不锈钢的耐腐蚀性缘于这种材料中含有的铬。当铬暴露在氧气中时，会在材料表面形成形成一层很薄的铬氧化物保护层，隔绝了材料与空气、水的接触。铬氧化物层在受到损