百科 | 各系列不锈钢应用解析

铁素体不锈钢

铁素体不锈钢是由称为铁素体相微观结构组成的，具有体心立方晶格。铁素体不锈钢铬含量超过12%，碳含量低于0.20%。它们不能通过热处理硬化，只能通过冷轧略微硬化。体心立方晶格是铁素体钢具有磁性的原因，在这一点上，不同于所有其他类型的不锈钢。

铁素体不锈钢虽然没有马氏体不锈钢强度大，但其具有很高的耐蚀性。通常用于厨具、工业机械和汽车工业。铁素体不锈钢是奥氏体不锈钢的替代品，可用于制造薄板产品，如汽车排气管、洗衣机滚筒、集装箱、公交车、火车车厢、液晶显示器、微波炉和太阳能热水器等。

与奥氏体不锈钢相比，铁素体不锈钢没有添加昂贵的镍，价格低廉，因其良好的冷成型性，铁素体不锈钢易于设计加工。富铬铁素体不锈钢在高温下具有良好的抗氧化性，可用于制造工业炉部件。

马氏体不锈钢

马氏体不锈钢含有12%～17%的铬和0.10%～1.20%的碳。这种钢在1050℃（完全奥氏体化时）的油或空气中淬火，然后回火。低温回火可获得低韧性、高抗拉强度和高屈服强度，高温回火可得到更高的韧性。一般情况下，马氏体不锈钢经调质处理可获得550～1860MPa 的屈服强度，其淬透性随铬含量的增加而增加。这些钢一般是大截面的空气硬化钢。根据碳含量，马氏体不锈钢可分为两大类：

1）低碳高强度马氏体不锈钢：碳含量较低（约0.10%)，铬含量从11.50%到18.00%不等。这些主要是高强度结构钢，具有良好的焊接性、成型性及冲击韧性。它们被用于（石油）化工建设、燃气涡轮发动机、涡轮叶片、发电厂、压缩机、碟盘和飞机结构件及发动机，以及淡水螺旋桨轴等，也广泛应用于螺栓、阀门、餐具、泵轴和轴承等部件。

2）高碳高硬度马氏体不锈钢：通过增加碳含量来提高强度和硬度，但以牺牲可焊性、韧性甚至耐蚀性为代价。还增加了需要更高的奥氏体化温度来溶解的碳化物数量，因而降低了冲击性能。

常见的应用包括刀具（含0.3% C 和12%Cr，淬火和回火后硬度为400 VPN )；齿轮、轴承、针阀和高温应用的部件；剃须刀片、外科器械、煤锤和高温应用的滚珠轴承（0.95%～1.20%C和16%～17%Cr，回火后硬度为600～700 VPN )。因其耐用性、强度和耐腐蚀性，马氏体不锈钢非常适用于航空航天、国防和电动手动工具等。

奥氏体不锈钢

奥氏体不锈钢是最受欢迎的不锈钢，因其高耐蚀性和温度稳定性而得到认可，以其无与伦比的强度和可成形性而闻名，奥氏体不锈钢不能通过热处理硬化，因镍含量高而价格昂贵，至少有10.5%的铬和8%～12%的镍，外加上氮和其他元素。

奥氏体不锈钢呈奥氏体晶体结构，在高温低温下均为面心立方晶格。镁、镍和氮是奥氏体稳定元素；通过添加镍或氮而生成“奥氏体”。

奥氏体不锈钢钢通常无磁性，并且可焊接形、成型性良好，用于各种行业，包括医疗、汽车、工业、消费和航空航天等。

高铬牌号奥氏体不锈钢具有优良的抗氧化性和抗结垢性，适用于蒸汽管道、锅炉管、加热炉零部件等。高钼奥氏体不锈钢用于海洋平台管道、发电站咸水或海水冷却热交换器／冷凝器管，以及纸浆和造纸等行业。它们不间断地为水泵、螺旋桨、阀门及其他海洋设备提供海水。在核电站中，奥氏体不锈钢用于反应器工艺相关的管道。它可以承受比铁素体不锈钢更高的温度，即使两者都可能存在于一个典型的反应器中。

奥氏体不锈钢性能广泛，在低温下也能够使用，在低温区虽然韧性略有下降但依然保持着高抗拉强度，它们广泛应用于﹣161℃ 温度下的液化天然气（LNG）以及生产液化气体的工厂。

300系和200系奥氏体不锈钢广泛应用于以下领域：

300系——采矿和化工设备、制药设备、储罐、催化转换器部件、食品和饮料、航空航天管材。

200系——炊具和餐具、家用水箱、洗碗机、室内建筑、汽车零部件、洗衣机等。

因奥氏体不锈钢有许多有益的特性，使其成为一种受欢迎的材料，约占全球不锈钢市场的四分之三。

双相不锈钢

双相不锈钢将奥氏体不锈钢的韧性和可焊性与铁素体不锈钢的强度和局部耐蚀性结合在一起。其铁素体和奥氏体的双重显微结构是通过平衡铬和镍当量元素而获得的。一般情况下，双相钢中 Cr 含量为23%～30%, Ni 含量为2.5%～7%，并含有一定量的钛或钼。双相不锈钢耐蚀性强，加工硬化率高。其强度大约是普通奥氏体或铁素体不锈钢的两倍。超级双相不锈钢具有更高的钼和铬含量，具有更好的耐蚀性。

双相不锈钢用于化工、运输和储存、石油和天然气生产和运输管道、石油和天然气勘探和海上钻井平台。其他常见的应用包括压力容器和热交换器、造纸和纸浆蒸煮器、漂白设备、食品加工、生物燃料厂、海洋和高氯化环境等。

沉淀硬化不锈钢

 这些钢是单独或富含铜、钼、铝和钛的奥氏体钢和马氏体钢的组合，沉淀硬化（ PH ）不锈钢具有高强度重量比，尤其适用于发电厂等高温环境。通过热处理，抗拉强度可达850～1700MPa 、屈服强度可达520～1500MPa ，大约是304或316奥氏体不锈钢强度的三到四倍。

PH 不锈钢家族可分为三种主要类型——低碳马氏体、半奥氏体和奥氏体。它们用于石油&天然气、核电和航空航天行业，这些行业需要高强度、耐蚀性和较低但可接受的韧性，特殊用途包括高速应用，如涡轮叶片。

17-4PH 不锈钢板易于生产、加工，从而大大节约了成本。全世界的工程师都依赖这种 PH 不锈钢来解决产品设计、制造和加工中的迫切问题。高强度和中等耐腐蚀性的铸件也是17-4不锈钢的典型用途。所需的强度和韧性可以通过热处理过程中的温度范围来控制。