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。例如奧氏體不銹鋼中的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)(gang)號(hao)的(de)表示方(fang)法和鋼(gang)(gang)種、產品的(de)技(ji)術(shu)標準等,因每(mei)個國(guo)家、部門或協會團(tuan)體、公司廠(chang)家等各自制訂(ding)的(de)標準不同(tong)而異。同(tong)一鋼(gang)(gang)種,可(ke)能鋼(gang)(gang)號(hao)截然(ran)不同(tong)。因此,為了準確地識別鋼(gang)(gang)種和鋼(gang)(gang)號(hao),應在鋼(gang)(gang)號(hao)之(zhi)頭前注(zhu)明與之(zhi)相應的(de)標準代號(hao)或編號(hao)。我國(guo)國(guo)家標準代號(hao)為GB,冶金工業部標準代號(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鋼也屬不銹耐熱鋼(gang)),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(guo)牌號表示(shi)方法標準(zhun)的(de)制定過(guo)程
1952年7月(yue),原重工(gong)(gong)業部在北(bei)京召開(kai)全(quan)國(guo)(guo)鋼(gang)鐵標(biao)(biao)準(zhun)規(gui)格(ge)會議,正(zheng)式通過了23種(zhong)部頒鋼(gang)鐵標(biao)(biao)準(zhun)。這是(shi)我(wo)國(guo)(guo)第(di)一套(tao)部頒鋼(gang)鐵標(biao)(biao)準(zhun)(重標(biao)(biao)),規(gui)定當時(shi)國(guo)(guo)產鋼(gang)種(zhong)采用一套(tao)注音符號的鋼(gang)種(zhong)牌號表示方(fang)(fang)法(fa)。1959年7月(yue),冶金部修訂了1952年頒布的合金鋼(gang)標(biao)(biao)準(zhun)(重-52)。頒布了一套(tao)以漢(han)字(zi)(zi)和漢(han)語(yu)拼(pin)音字(zi)(zi)母并用的《鋼(gang)鐵產品牌號表示方(fang)(fang)法(fa)》(YB),來代替原重標(biao)(biao)的表示方(fang)(fang)法(fa)。1963年4月(yue),國(guo)(guo)家科學技術委員會在北(bei)京召開(kai)全(quan)國(guo)(guo)標(biao)(biao)準(zhun)、計(ji)量(liang)工(gong)(gong)作會議。發布了
有關(guan)《鋼鐵(tie)產品牌(pai)號表示方法(fa)》的(de)第(di)一個國家標(biao)(biao)(biao)準(zhun)GB221-63。1979年3月,國家標(biao)(biao)(biao)準(zhun)總局在北京召開(kai)了(le)全(quan)國標(biao)(biao)(biao)準(zhun)化工作會議。頒布了(le)新的(de)《鋼鐵(tie)產品牌(pai)號表示方法(fa)》國家標(biao)(biao)(biao)準(zhun)GB221-79(附錄(lu)1-10)1980年8月1日實施(代替GB221-63)。
二、中(zhong)國不銹(xiu)鋼牌號(hao)表示(shi)方法(fa)
根據GB221-79的(de)規定,鋼鐵(tie)產品牌(pai)號的(de)命名,采用漢語拼音(yin)字母、化學元素符號及(ji)阿(a)拉伯數字相結合的(de)方(fang)法表示:
(1)產品(pin)名稱、用(yong)途、特性和工藝方法采用(yong)漢語拼(pin)音字母表示。如鑄(zhu)鋼(gang),在(zai)鋼(gang)號頭部(bu)加符號“ZG”;焊絲,在(zai)鋼(gang)號頭部(bu)加符號“H”等。
(2)鋼(gang)號中的(de)化學(xue)元素,采(cai)用化學(xue)符(fu)號表示。如Cr(鉻)、Ni(鎳)、Mo(鉬)、Si(硅)、Mn(錳)、Cu(銅)、Ti(鈦)、Nb(鈮(ni))、N(氮(dan))、Se(硒)等。
(3)不銹鋼(gang)合(he)金元(yuan)素含(han)量(liang)表示方(fang)法:
鋼(gang)中(zhong)主要合(he)(he)金元素的平均合(he)(he)金含量,以百分之幾表(biao)示(shi)。如為1.50~2.49%、2.50~3.49%、22.50~23.49%、時,依次相應地寫2、3、23、·。
平(ping)均合金含(han)(han)量(liang)小于(yu)1.50%時,鋼號中(zhong)僅(jin)標明元素,一(yi)般不標明含(han)(han)量(liang)(但在特殊(shu)情況下易混淆時,在元素符號后亦可(ke)標出數(shu)字“1”)。
對(dui)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(ying)在牌(pai)號中標出。
(4)不銹(xiu)鋼中(zhong)的(de)碳(tan)含量(liang),一(yi)般在牌號的(de)頭(tou)部(bu)用阿拉伯數字(zi)表(biao)示(shi)(以(yi)千分之幾計)。在不銹(xiu)鋼中(zhong)平(ping)均(jun)碳(tan)含量(liang)如≤0.08%C,在牌號頭(tou)部(bu)用一(yi)個“0”表(biao)示(shi);≤0.03%C時,在牌號頭(tou)部(bu)用“00”表(biao)示(shi)超低碳(tan)。舉例見表(biao)1-3-1。
三、存(cun)在(zai)問題
1. 高純(chun)不銹(xiu)鋼牌號表示方法
近些年(nian)來,高(gao)(gao)純(chun)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)發展很快,但(dan)有(you)(you)關定義和牌(pai)號表示方法,目前仍無(wu)統一(yi)標準,故存在某些混亂,但(dan)名(ming)稱上已(yi)趨一(yi)致,稱為(wei)高(gao)(gao)純(chun)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),即高(gao)(gao)純(chun)度或(huo)(huo)高(gao)(gao)純(chun)級(ji)(ji)之意。原(yuan)先有(you)(you)稱為(wei)“超(chao)(chao)超(chao)(chao)低碳”、“超(chao)(chao)純(chun)”的(de)提(ti)法,均欠合理,因為(wei)高(gao)(gao)純(chun)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中不(bu)只限于(yu)碳一(yi)種元素(su)的(de)高(gao)(gao)純(chun)化,甚至少(shao)數(shu)情(qing)形(xing),例(li)如日本抗應力腐(fu)蝕高(gao)(gao)純(chun)奧氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)SCR1的(de)碳含(han)量反(fan)而(er)較高(gao)(gao)(≤0.12%C)[36)。不(bu)僅沒有(you)(you)超(chao)(chao)過(guo)超(chao)(chao)低碳、連低碳水平也(ye)未達到(dao)。因此(ci),不(bu)能(neng)完全靠碳含(han)量來判斷是否屬(shu)于(yu)高(gao)(gao)純(chun)級(ji)(ji),或(huo)(huo)用(yong)目前一(yi)般國家標準中牌(pai)號頭(tou)部只反(fan)映(ying)碳含(han)量的(de)表示方法來反(fan)映(ying)高(gao)(gao)純(chun)度。所謂(wei)高(gao)(gao)純(chun)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),是指將有(you)(you)害雜質元素(su)降低到(dao)一(yi)般不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)正(zheng)常(chang)水平以(yi)下,達到(dao)相(xiang)當(dang)低的(de)程(cheng)度(或(huo)(huo)界限值)時,能(neng)顯著(zhu)改善(shan)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)耐腐(fu)蝕等性能(neng)的(de)一(yi)類特殊(shu)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。具體控制
那(nei)些元素及其范圍界限,隨(sui)不銹鋼類型(如奧(ao)氏體(ti)型、鐵素體(ti)型等)、鋼種(zhong)、用途和目的(de)與(yu)要求以及生(sheng)產(chan)工藝水平等不同而有很(hen)大變化(hua)。根據(ju)國內已(yi)經形(xing)成的(de)習慣和發展(zhan)趨(qu)勢,在本手冊(ce)中高純不銹鋼牌號暫按如下(xia)方式表示(shi):
a. 奧氏體型不銹(xiu)鋼
超低(di)(di)碳(tan)改良型(xing)。雖然碳(tan)含(han)量一般或(huo)多數均不(bu)(bu)大于0.02%,仍按GB國家標準超低(di)(di)碳(tan)的表(biao)示方法,在牌號(hao)頭部(bu)加“00”表(biao)示。若同普通超低(di)(di)碳(tan)鋼牌號(hao)類(lei)似或(huo)易于混淆(xiao)、或(huo)需要(yao)強調時,宜(yi)在牌號(hao)前加以注(zhu)明(ming)“硝酸級”、“尿素級”等(deng)。嚴格來說,超低(di)(di)碳(tan)改良型(xing)仍屬超低(di)(di)碳(tan)型(xing),不(bu)(bu)宜(yi)稱作(zuo)高(gao)純不(bu)(bu)銹鋼。
高(gao)(gao)純(chun)(chun)(chun)奧(ao)(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang),一般(ban)碳(tan)含(han)量均不(bu)(bu)(bu)大于0.01%,在牌號(hao)頭部(bu)加“000”表示之或寫(xie)明高(gao)(gao)純(chun)(chun)(chun)(級)。如牌號(hao)000Cr19Ni15 高(gao)(gao)純(chun)(chun)(chun)奧(ao)(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(習(xi)慣(guan)簡(jian)稱(cheng)(cheng)為C18)。尿素級00Cr25Ni22Mo2N(簡(jian)稱(cheng)(cheng)U2鋼(gang))為超低碳(tan)奧(ao)(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang),要(yao)求控制有害(hai)雜質達到高(gao)(gao)純(chun)(chun)(chun)度級時(shi),可稱(cheng)(cheng)高(gao)(gao)純(chun)(chun)(chun)(級)U2鋼(gang)(即(ji)000Cr25Ni22Mo2N),以示區別。
b. 鐵素體型不銹鋼
根(gen)據鋼中C+N的總含量(liang),一(yi)般(ban)大體(ti)可分為三個純度(du)等級:
(1)C+N≤0.035~0.045%,稱為(wei)低(di)碳氮鐵素體不銹鋼;
(2)C+N≤0.030%,稱為超低碳氮(dan)鐵素體不銹鋼(gang);
(3)C+N≤0.015%,稱為高純(chun)(級)鐵素體(ti)不銹鋼。
其(qi)牌(pai)號表(biao)示方法一般仍應按照GB標準的(de)規定。如GB1220-84國家(jia)標準中的(de)00Cr27Mo(≤0.010%C、≤0.015%N)鋼,屬超(chao)低碳氮(dan)鐵素體不(bu)銹鋼。考慮(lv)到GB標準221-79牌(pai)號表(biao)示方法并不(bu)包括高純(chun)(chun)類特殊不(bu)銹鋼的(de)情(qing)況,應在(zai)牌(pai)號頭前注(zhu)明其(qi)碳、氮(dan)純(chun)(chun)度等(deng)級名稱,如超(chao)低碳氮(dan)00Cr27Mo等(deng)。高純(chun)(chun)級牌(pai)號頭部也(ye)可用“000”表(biao)示之,如高純(chun)(chun)鐵素體不(bu)銹鋼000Cr18Mo2Ti等(deng)。
2. 鋼號(hao)的簡稱和非(fei)標代號(hao)
我國(guo)GB標(biao)準(zhun)(zhun)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)號(hao)(hao)(hao)(hao)表示方(fang)法(fa),最大優(you)點(dian)是對(dui)具體鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的(de)主要化學成分及其大約含(han)量,可以通過鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)號(hao)(hao)(hao)(hao)一(yi)目了(le)然(ran)。但(dan)缺點(dian)是鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)號(hao)(hao)(hao)(hao)太(tai)長和(he)繁雜,對(dui)書寫(xie)、標(biao)號(hao)(hao)(hao)(hao)打號(hao)(hao)(hao)(hao)和(he)日常工作、交流十分不(bu)便(bian)。國(guo)外還(huan)有(you)(you)一(yi)種(zhong)(zhong)用(yong)固定位數的(de)阿位伯數字(或(huo)中間與(yu)前(qian)綴加有(you)(you)一(yi)個(ge)字母(mu))的(de)方(fang)法(fa)來(lai)表示鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)類(lei)、系(xi)列和(he)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)號(hao)(hao)(hao)(hao),如(ru)美國(guo)等(deng)(其優(you)缺點(dian)正(zheng)好同GB相反)。長期以來(lai),我國(guo)逐(zhu)漸出(chu)現了(le)一(yi)些鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的(de)代(dai)號(hao)(hao)(hao)(hao)或(huo)簡稱(cheng)(cheng),特別受到使用(yong)部(bu)門的(de)歡迎。這(zhe)些代(dai)號(hao)(hao)(hao)(hao)多是科研和(he)生產廠(chang)家在鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)研制過程中,原先(xian)的(de)編號(hao)(hao)(hao)(hao)或(huo)曾(ceng)用(yong)名(ming)稱(cheng)(cheng)或(huo)技術鑒定文件中在標(biao)準(zhun)(zhun)牌(pai)(pai)號(hao)(hao)(hao)(hao)后(hou)正(zheng)式注明的(de)簡稱(cheng)(cheng),有(you)(you)的(de)還(huan)形(xing)成了(le)系(xi)列。這(zhe)些多是專用(yong)的(de)不(bu)銹耐(nai)酸鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)和(he)耐(nai)蝕合金的(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)號(hao)(hao)(hao)(hao)簡稱(cheng)(cheng)和(he)代(dai)號(hao)(hao)(hao)(hao)對(dui)GB標(biao)準(zhun)(zhun)牌(pai)(pai)號(hao)(hao)(hao)(hao)表示方(fang)法(fa)的(de)不(bu)足(zu),也是個(ge)自然(ran)的(de)補充(chong),這(zhe)種(zhong)(zhong)表示方(fang)法(fa)對(dui)標(biao)準(zhun)(zhun)牌(pai)(pai)號(hao)(hao)(hao)(hao)難以區分的(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong),如(ru)不(bu)同純(chun)度等(deng)級的(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)則更為有(you)(you)利。
值(zhi)得注(zhu)(zhu)(zhu)意的是(shi),還有(you)(you)一類。將外國鋼(gang)號(hao)(hao)(hao)(hao)來(lai)稱呼國產相應鋼(gang)號(hao)(hao)(hao)(hao)。如將GB00Cr19Ni11鋼(gang)稱為(wei)304L等(deng)。因為(wei)各(ge)國標(biao)準不(bu)同(tong)。在(zai)國際間鋼(gang)材(cai)的進(jin)出(chu)口、推廣使用和技(ji)術交流過程中,為(wei)查(cha)對(dui)相應鋼(gang)種方便,經常列(lie)出(chu)各(ge)種標(biao)準鋼(gang)號(hao)(hao)(hao)(hao)對(dui)照(zhao)表(主要根據化學成分(fen))。然而這種對(dui)照(zhao)只是(shi)反映彼此(ci)相當或近似的關系,并(bing)非完全等(deng)同(tong)。有(you)(you)的區別(bie)較大(da),有(you)(you)些仿制鋼(gang)種,各(ge)自(zi)相應技(ji)術標(biao)準等(deng)也并(bing)非毫(hao)無(wu)區別(bie)。在(zai)查(cha)閱本篇各(ge)國不(bu)銹鋼(gang)號(hao)(hao)(hao)(hao)對(dui)照(zhao)表時請特別(bie)注(zhu)(zhu)(zhu)意。在(zai)任何場合談到鋼(gang)號(hao)(hao)(hao)(hao)時,應注(zhu)(zhu)(zhu)明其標(biao)準代號(hao)(hao)(hao)(hao)或編號(hao)(hao)(hao)(hao)。
四、中國國家(jia)標準不銹鋼牌號(hao)
我國第一個不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼國家標準為GB1220-75。納(na)入標準的牌(pai)號共(gong)(gong)45種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(見(jian)附(fu)錄1-1)。其(qi)后逐漸系統化(hua)(見(jian)附(fu)錄1-2~1-6)。在具有代表(biao)性的現行GB1220-84中,標準不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼牌(pai)號共(gong)(gong)有55種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)。其(qi)中奧(ao)氏(shi)體型(xing)29種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)、奧(ao)氏(shi)體-鐵(tie)素體型(xing)3種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)、鐵(tie)素體型(xing)7種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)、馬氏(shi)體型(xing)13種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)和沉淀硬化(hua)型(xing)3種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)。
五、中國不銹鋼焊接材(cai)料
1. 中國國家標(biao)準不銹(xiu)鋼焊(han)接材料
按國家標準(zhun)規定,焊接用鋼(gang)(gang)(gang)(gang)及合金(jin),其表示(shi)方(fang)法為(wei)在合金(jin)牌(pai)號頭部加“H”,如H00Cr19Ni9;不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)焊條(tiao)(tiao)用字(zi)母(mu)“E”表示(shi),熔(rong)敷金(jin)屬含(han)(han)碳(tan)量(liang)用“E”后(hou)的一位(wei)或二位(wei)數字(zi)表示(shi),具體含(han)(han)意為(wei):““00”(≤0.04%C)、“0”(≤0.10%C)、“1”(≤0.15%C)、“2”(≤0.20%C)、“3”(≤0.45%%C)。這同不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(母(mu)材(cai))牌(pai)號碳(tan)含(han)(han)量(liang)表示(shi)方(fang)法含(han)(han)義并不(bu)完全(quan)相同。我(wo)國焊接用不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)盤條(tiao)(tiao)、鋼(gang)(gang)(gang)(gang)絲和焊條(tiao)(tiao)國家標準(zhun)詳見附錄1-7~1-9。
2. 典型不銹鋼焊條
部分(fen)(fen)典(dian)型(xing)不銹鋼焊(han)條(tiao)(包括(kuo)符(fu)合國標或未列入國家標準(zhun)的(de)不銹鋼焊(han)條(tiao))的(de)基本數據見附錄1-11(其中(zhong)部分(fen)(fen)內容摘自冶(ye)金部鋼鐵(tie)研究(jiu)總院金屬焊(han)接(jie)研究(jiu)室編《焊(han)接(jie)材料說明(ming)書》)。