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　　不銹鋼是20世紀(jì)重要發(fā)明突破之一，經(jīng)過近百年的研制和開發(fā)已形成一個有300多個牌號的系列化的鋼種。在特殊鋼體系中不銹鋼性能獨(dú)特，應(yīng)用范圍廣，其它特殊鋼無法代替的作用,而不銹鋼幾乎可以涵蓋其它任何一類特殊鋼，包括模據(jù)鋼。　　1 奧氏鋼的演變　　在發(fā)達(dá)國家，每年消耗的不銹鋼中約有70％是奧氏體不銹鋼，盡管我國消費(fèi)水平不高，奧氏體不銹鋼的消耗量也達(dá)到總消耗量的65％左右。所以看不銹鋼牌號進(jìn)化動向首先要看奧氏體不銹鋼的動向。　　早期的研究者已發(fā)現(xiàn)碳是造成奧氏體不銹鋼晶界腐蝕損壞的主要原因，限于當(dāng)時的冶金設(shè)備水平，很難將碳控制到0.03％以下，最終想出了在鋼中加入Ti和Nb，使其優(yōu)先與碳反應(yīng)，生成TiC和NbC，將碳固定住的方法，防止碳在晶界析出生成Cr23C6，造成晶間腐蝕。由于Nb的成本很高，直到七十年代中期，含Ti穩(wěn)定化鋼1Cr18Ni9Ti仍在不銹鋼中占主導(dǎo)地位。　　1Cr18Ni9Ti鋼水粘稠，連鑄坯表面質(zhì)量很難過關(guān)。采用模鑄，鋼錠表面質(zhì)量不好，必須進(jìn)行剝皮修磨，成材率很低。成品鋼材含有TiN夾雜，純凈度低，表面拋光性能差，拉細(xì)絲斷頭多。到了20世紀(jì)60年代末期，七十年代，美、日等國已將1Cr18Ni9Ti從標(biāo)準(zhǔn)中淘汰，盡管保留了0Cr19Ni11Ti（321）但其產(chǎn)量僅占總量的0.7～1.5％，順利地完成了從含鈦穩(wěn)定化鋼向低碳和超低碳鋼的過渡。　　我國不銹鋼的生產(chǎn)與應(yīng)用相對滯后，盡管1984年頒布國家標(biāo)準(zhǔn)GB1220-84《不銹鋼棒》時，將1Cr18Ni9Ti列為不推薦使用牌號，但1Cr18Ni9Ti的主導(dǎo)地位并沒有變化。直到1995年，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是合資企業(yè)的介入，國內(nèi)市場與國際市場逐步接軌，短短5～6年時間，我國奧氏體不銹鋼已完成從含鈦穩(wěn)定化鋼向低碳和超低碳鋼的過渡。目前除少數(shù)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)仍使用1Cr18Ni9Ti外，304（0Cr19Ni9）和316（0Cr17Ni12Mo）已成為不銹鋼的主導(dǎo)牌號。　　2 以氮代碳，發(fā)展含氮不銹鋼　　在奧氏體不銹鋼中氮和碳有許多共同特性，如增加奧氏體穩(wěn)定性，能有效提高鋼的冷加工強(qiáng)度等。提高碳含量會降低不銹鋼的抗晶間腐蝕性能，氮與鉻的親和力要比碳與鉻的親和力小，奧氏體鋼很少見到Cr2N的析出。因此，加適量的氮能在提高鋼的強(qiáng)度和抗氧化性能的同時，不降低不銹鋼的抗晶間腐蝕性能。以氮代碳，開發(fā)含氮不銹鋼已成為熱門話題。　　氮在鋼中的溶解度有限（<0.15％），加入鉻和錳能提高其溶解度，加入鎳和碳能減少其溶解度。在大氣冶煉條件下，氮通常以Cr-N或Mn-N合金形式加入鋼中，但回收率很難準(zhǔn)確控制，一般認(rèn)為氮含量超過0.2％對冶煉操作極為不利。氬-氧精煉，加壓電渣熔煉，平衡壓力澆鑄等技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使準(zhǔn)確控制鋼中氮含量，用氮來控制鋼中的組織成為現(xiàn)實(shí)。近期研究成果表明，適當(dāng)調(diào)整不銹鋼成分，特別是鉻與錳的配比，能將鋼中的氮含量穩(wěn)定在0.4％左右，近年來，美國和日本標(biāo)準(zhǔn)（ASTM A580和JIS G4309）先后增加了304N（0Cr19Ni9N）、316N（0Cr17Ni12Mo2N）、XM-19（0Cr22Ni12Mn5Mo2N）、XM-31（1Cr18Mn15N）、XM-10（0Cr20Ni7Mn9N）、XM-11（00Cr20Ni7Mn9N）XM-28（1Cr18Ni2Mn12N）、XM-29（0Cr18Ni3Mn13N）和S28200（1Cr18Mn18MoCuN）共9個含氮牌號。　　3 開發(fā)和推廣200系列不銹鋼　　二戰(zhàn)期間鎳供應(yīng)嚴(yán)重不足，德國人首先研制出以錳一氮代替部分鎳的不銹鋼。20世紀(jì)50年代美國人因為同樣理由，經(jīng)深入研究，將錳一氮代鎳鋼定型，開發(fā)了高錳系列奧氏體不銹鋼，即200系列不銹鋼。　　我國鎳資源匱乏，鉻資源也不豐富，以錳-氮代鎳，開發(fā)和推廣200系列不銹鋼不僅可以降低不銹鋼成本，還有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。印度在200系列不銹鋼推廣應(yīng)用方面走在世界的前列，目前全世界200系列鋼70％以上是印度生產(chǎn)的，值得我們借鑒。　　200（Cr-Mn-Ni）系列不銹鋼常見牌號的化學(xué)成分如表1 。200系列鋼以錳-氮代鎳，材料成本顯著降低。但降低鎳后，為保持奧氏體組織必須有足夠高的錳、碳和氮來增加鎳當(dāng)量，因此造成200系列鋼具有以下特性：①固溶處理后的抗拉強(qiáng)度偏高，一般為800～1100Mpa，而且無法將抗拉強(qiáng)度降下來。②冷加工硬化率急劇上升，冷加工強(qiáng)化系數(shù)K>15，加工難度大，過程成本增加。③200系列鋼具有優(yōu)良的耐磨性能。④200系列鋼彎曲成形、冷鐓和沖壓性能較差。⑤傳統(tǒng)的200系列鋼，對晶間腐蝕很敏感，而且加穩(wěn)定化元素也無法改變其敏感性。⑥部分鋼（如205、2Cr15Mn15Ni2N等）由于其穩(wěn)定奧氏體元素含量相對比304高，抗磁性能優(yōu)于304。鑒于上述特性，201、202和205等鋼絲主要用于制作彈簧、篩網(wǎng)和精密軸等。　　為提高200系列鋼在各種介質(zhì)中的耐蝕性能，改善鋼的冷加工和冷頂鍛性能，達(dá)到用200系列鋼代替304的目標(biāo)，近年來主要從以下幾方面著手開發(fā)新牌號。①以氮代替碳，穩(wěn)定奧氏體、在提高強(qiáng)度同時提高耐蝕性能，如204、211、216。②適量添加Mo、Nb等元素，改善鋼的抗點(diǎn)蝕、晶間腐蝕和抗應(yīng)力腐蝕性能，如216、223。③加銅降低鋼的冷加工硬化率，改善冷頂鍛和冷成形性能，如204Cu、211、223。美國冶金學(xué)家、ASTM會員約翰o邁杰，用204Cu代替304的研究成果尤其令人鼓舞。

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