奧氏(shi)體系(xi)(xi)列(lie)不銹鋼(gang)以300系(xi)(xi)列(lie)和馬氏(shi)體系(xi)(xi)列(lie)進(jin)行表示,鐵(tie)素體系(xi)(xi)列(lie)不銹鋼(gang)則以400系(xi)(xi)列(lie)進(jin)行表示。
1. 從300系列向(xiang)400系列鋼(gang)種轉(zhuan)換
對應300系列鋼種而開發400系列鋼種的過程中,為了適應客戶對產品的需求,各不銹鋼生產廠家針對其特定用途,具有同等耐腐蝕性的高純化鐵素體系列不銹鋼的開發,幾乎全都是由鉻(Cr)和鉬(Mo)相組合的合金。將300系列代表鋼種SUS304不銹鋼(18Cr-8Ni)和400系列代表鋼種 SUS410(13Cr),SUS430(18Cr)的特性進行比較,一般情況下,400系列鋼種其耐腐蝕性與加工性較差。如果想改善其耐腐蝕性則需要增加鉻的含量,還需添加鉬。這樣一來,加工性能降低了,而且加入鉬使原材料價格變動大,使成本增高。如何使400系列鋼種的耐腐蝕性和加工性能向300系列鋼種靠近,是課題的重點。
最近(jin)開發(fa)的(de)(de)400系(xi)(xi)(xi)(xi)列鋼(gang)種(zhong)和(he)(he)這(zhe)種(zhong)想法相近(jin),如(ru)表(biao)1-4所(suo)介(jie)紹。為(wei)彌補400系(xi)(xi)(xi)(xi)列加(jia)(jia)工(gong)性(xing)差的(de)(de)弱(ruo)點,作(zuo)為(wei)高純化高加(jia)(jia)工(gong)性(xing)鐵(tie)(tie)素體系(xi)(xi)(xi)(xi)列不(bu)銹(xiu)鋼(gang)有新(xin)日鐵(tie)(tie)住(zhu)金(jin)(即新(xin)日本(ben)鋼(gang)鐵(tie)(tie)公司(si)和(he)(he)住(zhu)友(you)金(jin)屬工(gong)業公司(si)合(he)并的(de)(de)新(xin)組建公司(si))的(de)(de)YUSPDCX(17Cr-0.2Ti-ULC.N).在力學性(xing)能方面,其伸(shen)長率比原(yuan)來SUS430提高了(le)40%左右(you)。但是(shi),與(yu)(yu)SUS304相比其耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)有差別,因(yin)此其用途受到限制。另外(wai),為(wei)了(le)彌補400系(xi)(xi)(xi)(xi)列鋼(gang)種(zhong)的(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)差的(de)(de)不(bu)足,要(yao)增加(jia)(jia)鉻(Cr)的(de)(de)含量,而(er)此同時(shi)又要(yao)使(shi)其加(jia)(jia)工(gong)性(xing)能不(bu)降低,則開發(fa)了(le)JFE鋼(gang)的(de)(de)JFE443CT(21Cr-0.4Cu-0.3Ti-LC,N)(見(jian)表(biao)1-5)。它(ta)具備了(le)與(yu)(yu)SUS304相同的(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)而(er)且比SUS304價格(ge)低廉,成為(wei)一種(zhong)全新(xin)的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。在表(biao)1-6中,收(shou)集了(le)從300系(xi)(xi)(xi)(xi)列向(xiang)400系(xi)(xi)(xi)(xi)列轉換鋼(gang)種(zhong)的(de)(de)考慮(lv)方案。
2. 300系(xi)列和400系(xi)列鋼(gang)種所在位置的變(bian)化(hua)
在(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)發展過程(cheng)(年輪)中,由于(yu)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的新鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)開發,如進行(xing)了從300系(xi)(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)向400系(xi)(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)的轉換(huan),多(duo)是因(yin)(yin)為(wei)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的主要(yao)原料(liao)鎳或鉬(mu)的價格上漲(zhang)而(er)(er)引起的。從前(qian)以(yi)300系(xi)(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的代表SUS304 和(he)400系(xi)(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的代表 SUS410、SUS430,在(zai)耐腐(fu)蝕性(xing)和(he)成本以(yi)及特性(xing)方面被明確分類;近(jin)來因(yin)(yin)為(wei)市(shi)場(chang)需求和(he)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)生產廠家的努力,開發了改善耐腐(fu)蝕性(xing)的400系(xi)(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)材料(liao),遂(sui)而(er)(er)400系(xi)(xi)(xi)列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)所(suo)在(zai)位置亦取得變化(見圖(tu)1-2)。
在每(mei)個產業領(ling)域中,許(xu)多(duo)(duo)產品(pin)都(dou)有(you)(you)(you)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)鋼(gang)(gang)種(zhong)轉(zhuan)換(huan)的記錄。以前雖然(ran)發生過幾次鎳原料價格(ge)上(shang)漲,但大都(dou)在較短時間內就(jiu)有(you)(you)(you)所回落,大幅(fu)度價格(ge)高(gao)(gao)漲時期有(you)(you)(you)1969年(nian)、1988年(nian)以及2004年(nian)3次。1980年(nian)開(kai)始,因為(wei)開(kai)發了(le)(le)許(xu)多(duo)(duo)400系(xi)列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)種(zhong),因而(er)第二次(1988年(nian)),因鎳原料價格(ge)高(gao)(gao)漲時就(jiu)進行(xing)了(le)(le)從300系(xi)列(lie)(lie)向400系(xi)列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)種(zhong)的成功轉(zhuan)換(huan)。但是(shi)(shi),在建筑五金等(deng)領(ling)域中,因為(wei)長期遺留下來了(le)(le)一(yi)種(zhong)習慣-300系(xi)列(lie)(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)無磁性,被認(ren)為(wei)是(shi)(shi)“高(gao)(gao)級品(pin)”,有(you)(you)(you)磁性的400系(xi)列(lie)(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)是(shi)(shi)“便(bian)宜貨(huo)”。這些認(ren)識,使鋼(gang)(gang)種(zhong)轉(zhuan)換(huan)面(mian)臨困難。還有(you)(you)(you)因轉(zhuan)換(huan)會(hui)導致以300系(xi)列(lie)(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)為(wei)主的銷售(shou)(shou)商銷售(shou)(shou)額(e)下降,盈利減少,因此還沒有(you)(you)(you)需(xu)方積極要求(qiu)進行(xing)鋼(gang)(gang)種(zhong)轉(zhuan)換(huan)的活(huo)動。
在鋼(gang)(gang)種(zhong)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)問題上,除(chu)鎳材價(jia)格高的(de)(de)因(yin)素外(wai),還有軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)方(fang)法方(fang)面的(de)(de)因(yin)素。普通鋼(gang)(gang)兼營不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)廠家,用軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)普通鋼(gang)(gang)的(de)(de)串列式連續冷(leng)軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)組軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)擴大生產(chan)能力并積極(ji)銷售,這些冷(leng)軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)組軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)的(de)(de)SUS436L(18Cr-1Mo-Ti,Nb-LC)替代SUS304,探討(tao)向400系列鋼(gang)(gang)種(zhong)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)的(de)(de)問題。而用同(tong)樣的(de)(de)ZM機(ji)(ji)組冷(leng)軋(ya)(ya)(ya)(ya)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),從SUS304 向鐵素體鋼(gang)(gang)種(zhong)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)所獲得的(de)(de)價(jia)差很小(xiao),建議需要時以串列式連續冷(leng)軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)組組合軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)價(jia)差大的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)材,來促(cu)進(jin)鋼(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)。但此法所軋(ya)(ya)(ya)(ya)鋼(gang)(gang)材達不(bu)(bu)到同(tong)樣的(de)(de)質量,事故多次發生。
3. 與300系列鋼(gang)種對(dui)應的400系列鋼(gang)種的開發
在不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)發展的歷史過程中,形成(cheng)根基的基本鋼(gang)(gang)種記號為409,410,430,434,304,316.這(zhe)些鋼(gang)(gang)種是前輩們以智慧將生產成(cheng)本和耐腐蝕性(xing)之間優選平衡的成(cheng)果。引(yin)起從所(suo)(suo)謂奧氏(shi)體(ti)(ti)體(ti)(ti)系(xi)的300系(xi)列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)轉(zhuan)化到所(suo)(suo)謂鐵素體(ti)(ti)和馬氏(shi)體(ti)(ti)的400.系(xi)列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),是由(you)于Mo材料(liao)價(jia)格(ge)上(shang)漲,針(zhen)對汽車用裝飾(shi)材料(liao)SUS434(18Cr-1Mo)而開發了取代(dai)SUS434的18Cr-Nb(SUS430J1L)。
還有不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的主(zhu)要原料(liao)鎳(Ni),當其(qi)價格高(gao)(gao)(gao)漲(zhang)時(shi)與300系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的代表304具(ju)有相同(tong)耐(nai)(nai)腐蝕性(xing)(xing)的400系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),市場需(xu)求量大大提高(gao)(gao)(gao)。進(jin)而在汽車、電機、建筑材料(liao)方(fang)面(mian)廣泛應用,擴(kuo)展了不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的用途范(fan)圍。在這些領(ling)域中,300系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的線[膨]脹系(xi)(xi)(xi)數大,對于長尺(chi)寸(cun)的房頂材料(liao)因(yin)(yin)(yin)難(nan)以(yi)采取焊接方(fang)法施工(gong),而且(qie)在使用過程中也產(chan)生(sheng)(sheng)過問(wen)題;因(yin)(yin)(yin)此(ci)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)生(sheng)(sheng)產(chan)廠家注重開發(fa)了與300系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)具(ju)有同(tong)樣耐(nai)(nai)腐蝕性(xing)(xing)的400系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),陸(lu)續地(di)開發(fa)了高(gao)(gao)(gao)耐(nai)(nai)腐蝕性(xing)(xing)的鐵素體(ti)系(xi)(xi)(xi)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),以(yi)400系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)替補了300系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。在制造(zao)(zao)技(ji)(ji)術方(fang)面(mian),400系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)由(you)于是(shi)低碳、低氮制造(zao)(zao)技(ji)(ji)術,因(yin)(yin)(yin)此(ci)必須進(jin)行高(gao)(gao)(gao)純化工(gong)作,向來(lai)以(yi)生(sheng)(sheng)產(chan)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)為專業的廠家現在得到(dao)了一(yi)個擴(kuo)大生(sheng)(sheng)產(chan)規模的契機。由(you)于開發(fa)400系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)新(xin)規格鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種,同(tong)時(shi)開發(fa)了許多耐(nai)(nai)腐蝕性(xing)(xing)改(gai)進(jin)材料(liao),對擴(kuo)展不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的用途,做出很大貢獻(見圖(tu)1-3)。