基本介紹
- 中文名：430不鏽鋼
- 別稱：10Cr17
- 套用：不鏽鋼不會產生腐蝕、點蝕、鏽蝕或磨損。
- 作用：建築裝飾用、燃油燒嘴部件
化學成分,力學性能,產品規格,分級及工藝,表面等級,特徵加工工藝,材料特性,不鏽鋼知識,常見種類,奧氏體,鐵素體,馬氏體,不鏽鋼介紹,
化學成分
碳(C) :≤0.12%
矽(Si) :≤0.75%
錳(Mn) :≤1.00%
磷(P) :≤0.040%
硫(S) :≤0.030%
鎳(Ni) :≤0.60%（可含）
鉻(Cr) :16.00~18.00%
力學性能
密度：7.75g/cm³
熔點：1427℃
膨脹係數：mm/℃(at 20-100℃)
楊氏模數：kN/mm²
剛性模數：kN/mm²
套用標準：n/a （UNS）
產品規格
產品名稱 | 規格/mm | 材質 |
冷圓 | Ф5.5-30 | 430不鏽鋼 |
冷拉光圓 | Ф3.0-100 | 430不鏽鋼 |
熱軋板 | 5-100 | 430不鏽鋼 |
熱軋圓鋼 | Ф100-200 | 430不鏽鋼 |
熱軋圓鋼 | Ф20-100 | 430不鏽鋼 |
熱軋鋼板 | 1-100 | 430不鏽鋼 |
熱軋圓鋼 | Ф200-400 | 430不鏽鋼 |
熱軋鋼板 | 4-180 | 430不鏽鋼 |
分級及工藝
表面等級
430不鏽鋼有以下幾種狀態，狀態不一樣，耐髒和耐腐蝕性也不一樣。
NO.1、1D、2D、2B、N0.4、HL、BA、Mirror，以及各種其他表面處理狀態。
特徵加工工藝
1D—表面具有不連續顆粒狀，又稱霧面。加工工藝：熱軋+退火噴丸酸洗+冷軋+退火酸洗。
2D—呈略具光澤的銀白色。加工工藝：熱軋+退火噴丸酸洗+冷軋+退火酸洗。
2B—呈銀白色且比2D表面佳的光澤度和平坦度。加工工藝：熱軋+退火噴丸酸洗+冷軋+退火酸洗+調質軋制。
BA—表面光澤度極好，有很高的反射率，如同鏡子表面。加工工藝：熱軋+退火噴丸酸洗+冷軋+退火酸洗+表面拋光+調質軋制。
No.3—有較好的光澤度、表面呈粗紋。加工工藝：對2D品或2B用100~120研磨材料（JIS R6002）進行拋光及調質軋制。
No.4—有較好的光澤度、表面呈細紋。加工工藝：對2D品或2B用150~180研磨材料（JIS R6002）進行拋光及調質軋制。
HL—呈銀灰色且具髮絲條紋。加工工藝：對2D品或2B品用適當粒度的研磨材料進行拋光使表面呈連續磨紋。
MIRRO—呈鏡面狀態.加工工藝：對2D品或2B品用適當粒度的研磨材料進行研磨拋光至鏡面效果。
材料特性
430不鏽鋼有抗氧化性能至腐蝕的能力，但是有晶間腐蝕傾向。
430不鏽鋼線材廣泛套用於軸心。
由於安全無毒，廣泛套用於食材餐具。
不鏽鋼知識
不鏽鋼（Stainless Steel）指耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質和酸、鹼、鹽等化學浸蝕性介質腐蝕的鋼，又稱不銹耐酸鋼。實際套用中，常將耐弱腐蝕介質腐蝕的鋼稱為不鏽鋼，而將耐化學介質腐蝕的鋼稱為耐酸鋼。由於兩者在化學成分上的差異，前者不一定耐化學介質腐蝕，而後者則一般均具有不銹性。不鏽鋼的耐蝕性取決於鋼中所含的合金元素。
不鏽鋼種類
不鏽鋼常按組織狀態分為：馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼等。另外，可按成分分為鉻不鏽鋼、鉻鎳不鏽鋼和鉻錳氮不鏽鋼等。
1、鐵素體不鏽鋼：含鉻12%～30%。其耐蝕性、韌性和可焊性隨含鉻量的增加而提高，耐氯化物應力腐蝕性能優於其他種類不鏽鋼。
屬於這一類的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。鐵素體不鏽鋼因為含鉻量高，耐腐蝕性能與抗氧化性能均比較好，但機械性能與工藝性能較差，多用於受力不大的耐酸結構及作抗氧化鋼使用。這類鋼能抵抗大氣、硝酸及鹽水溶液的腐蝕，並具有高溫抗氧化性能好、熱膨脹係數小等特點，用於硝酸及食品工廠設備，也可製作在高溫下工作的零件，如燃氣輪機零件等。
2、奧氏體不鏽鋼：含鉻大於18%，還含有 8%左右的鎳及少量鉬、鈦、氮等元素。綜合性能好，可耐多種介質腐蝕。奧氏體不鏽鋼的常用牌號有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9鋼的wC<0.08%，鋼號中標記為“0”。這類鋼中含有大量的Ni和Cr，使鋼在室溫下呈奧氏體狀態。這類鋼具有良好的塑性、韌性、焊接性和耐蝕性能，在氧化性和還原性介質中耐蝕性均較好，用來製作耐酸設備，如耐蝕容器及設備襯裡、輸送管道、耐硝酸的設備零件等。奧氏體不鏽鋼一般採用固溶處理，即將鋼加熱至1050～1150℃，然後水冷，以獲得單相奧氏體組織。
奧氏體和鐵素體組織各約占一半的不鏽鋼。在含C較低的情況下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不鏽鋼的特點，與鐵素體相比，塑性、韌性更高，無室溫脆性，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時還保持有鐵素體不鏽鋼的475℃脆性以及導熱係數高，具有超塑性等特點。與奧氏體不鏽鋼相比，強度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應力腐蝕有明顯提高。雙相不鏽鋼具有優良的耐孔蝕性能，也是一種節鎳不鏽鋼。
4、馬氏體不鏽鋼：強度高，但塑性和可焊性較差。
馬氏體不鏽鋼的常用牌號有1Cr13、3Cr13等，因含碳較高，故具有較高的強度、硬度和耐磨性，但耐蝕性稍差，用於力學性能要求較高、耐蝕性能要求一般的一些零件上，如彈簧、汽輪機葉片、水壓機閥等。這類鋼是在淬火、回火處理後使用的。
不鏽鋼理算計算公式
棒料重量=3.14×(直徑/2)^2×0.00000609KG（單位毫米）
六角棒料重量=截面積X長度×0.00000609KG（單位毫米）
塊料重量=長X寬X高×0.00000609KG（單位毫米）
常見種類
奧氏體
301 、302 、303 、303se 、304 、304L 、304N1 、304N2 、304LN 、305 、309S 、310S 、316 、316L 、316N 、316J1 、316J1L 、317 、317L 、317J1 、321 、347 、XM7 、XM15J1 、329J1
鐵素體
405 、430 、430F 、434 、447J1 、403
馬氏體
410 、410L、405 、416 、410J1 、420J1 、420J2 、420F 、431 、440A 、440B 、440C 、440F 、630 、631 、632
還有一種不鏽鋼，201、 202、 203 、 204，含鉻低，含錳高，（鉻高能增加耐腐蝕性，錳高可以使材料無磁）此種不鏽鋼抗腐蝕性差，一般用於乾燥的環境裝飾用。
不鏽鋼介紹
不鏽鋼作用
不鏽鋼不會產生腐蝕、點蝕、鏽蝕或磨損。不鏽鋼還是建築用金屬材料中強度最高的材料之一。由於不鏽鋼具有良好的耐腐蝕性，所以它能使結構部件永久地保持工程設計的完整性。含鉻不鏽鋼還集機械強度和高延伸性於一身，易於部件的加工製造，可滿足建築師和結構設計人員的需要。
不鏽鋼典型用途
大多數的使用要求是長期保持建築物的原有外貌。在確定要選用的不鏽鋼類型時，主要考慮的是所要求的審美標準、所在地大氣的腐蝕性以及要採用的清理制度。
然而，其它套用越來越多的只是尋求結構的完整性或不透水性。例如，工業建築的屋頂和側牆。在這些套用中，物主的建造成本可能比審美更為重要，表面不很乾淨也可以。
在乾燥的室內環境中使用304不鏽鋼效果相當好。但是，在鄉村和城市要想在戶外保持其外觀，就需經常進行清洗。在污染嚴重的工業區和沿海地區，表面會非常髒，甚至產生鏽蝕。但要獲得戶外環境中的審美效果，就需採用含鎳不鏽鋼。所以，304不鏽鋼廣泛用於幕牆、側牆、屋頂及其它建築用途，但在侵蝕性嚴重的工業或海洋大氣中，最好採用316不鏽鋼。
不鏽鋼拉門
人們已充分認識到了在結構套用中使用不鏽鋼的優越性。有幾種設計準則中包括了304和316不鏽鋼。因為"雙相"不鏽鋼2205已把良好的耐大氣腐蝕性能和高抗拉強度及彈限強度融為一體，所以，歐洲準則中也包括了這種鋼。
產品形狀
實際上，不鏽鋼是以全標準的金屬形狀和尺寸生產製造的，而且還有許多特殊形狀。最常用的產品是用薄板和帶鋼製成的，也用中厚板生產特殊產品，例如，生產熱軋結構型鋼和擠壓結構型鋼。而且還有圓型、橢圓型、方型、矩型和六角型焊管或無縫鋼管及其它形式的產品，包括型材、棒材、線材和鑄件。
不鏽鋼表面狀態
正如後面將談到的，為了滿足建築師們美學的要求，已開發出了多種不同的商用表面加工。例如，表面可以是高反射的或者無光澤的；可以是光面的、拋光的或壓花的；可以是著色的、彩色的、電鍍的或者在不鏽鋼表面蝕刻有圖案，也可進行拉絲等，以滿足設計人員對外觀的各種要求。
保持表面狀態是容易的。只需偶爾進行沖洗就能去除灰塵。由於耐腐蝕性良好，也可以容易地去除表面的塗寫污染或類似的其它表面污染。
工程上常採用以下幾種方法防止晶間腐蝕：
（1）降低鋼中的碳量，使鋼中含碳量低於平衡狀態下在奧氏體內的飽和溶解度，即從根本上解決了鉻的碳化物（Cr23C6）在晶界上析出的問題。通常鋼中合碳量降至0.03%以下即可滿足抗晶間腐蝕性能的要求。
（2）加入Ti、Nb等能形成穩定碳化物（TiC或NbC）的元素，避免在晶界上析出Cr23C6，即可防上奧氏體不鏽鋼的晶間腐蝕。
（3）通過調整鋼中奧氏體形成元素與鐵素體形成元素的比例，使其具有奧氏體+鐵索體雙相組織，其中鐵素體占5%一12%。這種雙相組織不易產生晶間腐蝕。
（4）採用適當熱處理工藝，可以防止晶間腐蝕，獲得最佳的耐蝕性。
奧氏體不鏽鋼的應力腐蝕
應力（主要是拉應力）與腐蝕的綜合作用所引起的開裂稱為應力腐蝕開裂，簡稱SCC（Stress Crack Corrosion）。奧氏體不鏽鋼容易在含氯離子的腐蝕介質中產生應力腐蝕。當含Ni量達到8%一10%時，奧氏體不鏽鋼應力腐蝕傾向性最大，繼續增加含Ni量至45~50%應力腐蝕傾向逐漸減小，直至消失。
防止奧氏體不鏽鋼應力腐蝕的最主要途徑是加入Si2~4%並從冶煉上將N含量控制在0.04%以下。此外還應儘量減少P、Sb、Bi、As等雜質的含量。另外可選用A-F雙相鋼，它在Cl-和OH-介質中對應力腐蝕不敏感。當初始的微細裂紋遇到鐵素體相後不再繼續擴展，鐵素體含量應在6%左右。
奧氏作不鏽鋼的形變強化
單相的奧氏體不鏽鋼具有良好的冷變形性能，可以冷拔成很細的鋼絲，冷軋成很薄的鋼帶或鋼管。經過大量變形後，鋼的強度大力提高 ，尤其是在零下溫區軋制時，效果更為顯著。抗拉強度可達 2000 MPa以上。這是因為除了冷作硬化效果外，還疊加了形變誘發M轉變。
奧氏作不鏽鋼經形變強化後可用來製造不銹彈簧、鐘錶發條、航空結構中的鋼絲繩等。形變後若需焊接，則只能採用點焊工藝、形變使應力腐蝕傾向性增加。並因部分γ->M轉變而產生鐵磁性，在使用時（如儀表零件中）應予以考慮。
再結晶溫度隨形變數而改變，當形變數為60%時，其再結晶溫度降為650℃冷變形奧氏體不鏽鋼再結晶退火溫度為850~1050℃，850℃則需保溫3h，1050℃時透燒即可，然後水冷。
奧氏體不鏽鋼的熱處理
奧氏體不鏽鋼常用的熱處理工藝有：固溶處理、穩定化處理和去應力處理等。
（1）固溶處理。將鋼加熱到1050~1150℃後水淬，主要目的是使碳化物溶於奧氏體中，並將此狀態保留到室溫，這樣鋼的耐蝕性會有很大改善。如上所述，為了防止晶問腐蝕，通常採用固溶化處理，使Cr23C6溶於奧氏體中，然後快速冷卻。對於薄壁件可採用空冷，一般情況採用水冷。
（2）穩定化處理。一般是在固溶處理後進行，常用於含Ti、Nb的18-8鋼，固處理後，將鋼加熱到850~880℃保溫後空冷 ，此時Cr的碳化物完全溶解，脫而鈦的碳化物不完全溶解，且在冷卻過程中充分析出，使碳不可能再形成鉻的碳化物，因而有效地消除了晶間腐蝕。
（3）去應力處理。去應力處理是消除鋼在冷加工或焊接後的殘餘應力的熱處理工藝一般加熱到300~350℃回火。對於不含穩定化元素Ti、Nb的鋼，加熱溫度不超過450℃，以免析出鉻的碳化物而引起晶間腐蝕。對於超低碳和含Ti、Nb不鏽鋼的冷加工件和焊接件，需在500~950℃,加熱，然後緩冷，消除應力（消除焊接應力取上限溫度），可以減輕晶間腐蝕傾向並提高鋼的應力腐蝕抗力。
奧氏體-鐵素體雙相不鏽鋼
在奧氏不鏽鋼的基礎上，適當增加Cr含量並減少Ni含量，並與回溶化處理相配合，可獲得具有奧氏體和鐵素體的雙相組織（ 含40~60%δ-鐵素體）的不鏽鋼，典型鋼號有0Cr21Ni5Ti、1Cr21Ni5Ti、OCr21Ni6Mo2Ti等。雙相不鏽鋼有較好的焊接性，焊後不需熱處理，而且其晶間腐蝕、應力腐蝕傾向性也較小。但由於含Cr量高，易形成σ相，使用時應加以注意。
鐵素體型不鏽鋼
它的內部顯微組織為鐵素體，其鉻的質量分數在11.5%~32.0%範圍內。隨著鉻含量的提高，其耐酸性能也提高，加入鉬（Mo）後，則可提高耐酸腐蝕性和抗應力腐蝕的能力。這類不鏽鋼的國家標準牌號有00Cr12、1Cr17、00Cr17Mo、00Cr30Mo2等。
馬氏體型不鏽鋼
它的顯微組織為馬氏體。這類鋼中鉻的質量分數為11.5%~18.0%，但碳的質量分數最高可達0.6%。碳含量的增高，提高了鋼的強度和硬度。在這類鋼中加入的少量鎳可以促使生成馬氏體，同時又能提高其耐蝕性。這類鋼的焊接性較差。列入國家標準牌號的鋼板有1Cr13、2 Cr13、3 Cr13、1 Cr17Ni2等。
奧氏體型不鏽鋼
其顯微組織為奧氏體。它是在高鉻不鏽鋼中添加適當的鎳（鎳的質量分數為8%~25%）而形成的，具在奧氏體組織的不鏽鋼。奧氏體型不鏽鋼以Cr18Ni19鐵基合金為基礎，在此基礎上隨著不同的用途，發展成圖1-2所示的鉻鎳奧氏體不鏽鋼系列。
奧氏體型不鏽鋼一般屬於耐蝕鋼，是套用最廣泛的一類鋼，其中以18-8型不鏽鋼最有代表性，它是有較好的力學性能，便於進行機械加工、衝壓和焊接。在氧化性環境中具有優良的耐腐蝕性能和良好的耐熱性能。但對溶液中含有氯離子（CL-）的介質特別敏感，易於發生應力腐蝕。18-8型不鏽鋼按其化學成分中碳含量的不同又分為三個等級：一般含碳量（Wc≤0.15%）低碳級
（Wc≤0.08%）和超低碳級（Wc≤0.03%）。例如我國國家標準中的1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9、00Cr17Ni14M02三種鋼板分屬上面三個等級。世界許多國家都感到鎳儲量的緊缺。為了節省鎳，早在四、五十年代世界上就開始用錳和氮取代18-8型不鏽鋼中的部分鎳。研製並列入國家標準的鋼板牌號有1Cr17Mn6Ni5N和0Cr19Ni9N等。
奧氏體-鐵素體型不鏽鋼
其顯微組織為奧氏體加鐵素體。鐵素體的體積分數小於10%的不鏽鋼，是在奧氏體鋼基礎上發展的鋼種。
沉澱硬化型不鏽鋼
按其組織形態可分為三類：沉澱硬化半奧氏體型、沉澱硬化馬氏體型和沉澱硬化奧氏體型不鏽鋼。列入我國國家標準鋼板牌號的有0Cr17Ni7A、0Cr17Ni4Cu4Nb和0Cr15Ni7M02Al三種,是屬於沉澱硬化半奧氏體型不鏽鋼。該鋼的組織特點是在固溶或退火狀態時具有奧氏體加體積分數為5%~20%的鐵素體組織。這種鋼經過系列的熱處理或機械變形處理後奧氏體轉變為馬氏體，再通過時效析出硬化達到所需要的高強度。這種鋼有很好的成形性能和良好的焊接性，可作為超高強度的材料在核工業、航空和航天工業中，得到套用。
不鏽鋼未來展望
由於不鏽鋼已具備建築材料所要求的許多理想性能，它在金屬中可以說是獨一無二的，而其發展仍在繼續。為使不鏽鋼在傳統的套用中性能更好，一直在改進現有的類型，而且，為了滿足高級建築套用的嚴格要求，正在開發新的不鏽鋼。由於生產效率不斷提高，質量不斷改進，不鏽鋼已成為建築師們選擇的最具有成本效益的材料之一。不鏽鋼集性能、外觀和使用特性於一身，所以不鏽鋼仍將是世界上最佳的建築材料之一。
