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400系不锈钢是一种铁、碳和铬的合金。因为其不含镍,所以是一种节镍不锈钢,也被大家称为不锈铁。400系不锈钢具有具有正常的磁特性,因为其含有马氏体结构以及铁元素。
400系不锈钢具有很强的抗高温氧化能力,与碳钢相比,其物理特性和机械特性都有进一步的改善。大多数400系不锈钢都可以进行热处理。
1、成分及特点
常用的400系不锈钢品种有430、410、420、409L等,其中430不锈钢使用量最大。430不锈钢铬含量为18%,其特点是价格便宜、热膨胀系数小、耐氯化物应力腐蚀性优于300系不锈钢品种;但其不足之处也相对明显:成形性能、可焊性及抗张强度小于300系不锈钢型号,所以限制了其使用范围。410、420不锈钢铬含量为13%,它们的主要特点是硬度高。
400系不锈钢在含铬量相同情况下,在大气、淡水及硝酸这样氧化性介质中,其耐腐蚀性能与300系不锈钢相同,且优于200系不锈钢。加入微量铌、钛、铜、铝等元素可以提高其深冲性能、可焊性、耐腐蚀性能和抗高温强度,可部分取代300系不锈钢。
目前400系不锈钢广泛应用于汽车排气管、电梯、洗衣机内筒、餐厨具、家电产品、医疗设备、热水器、房顶板、幕墙及电厂设备等行业领域。
2、钢种分类
我们知道,根据金相组织不同,不锈钢可以分为铁素体、马氏体和奥氏体三种,而400系不锈钢则以铁素体和马氏体为主。
铁素体不锈钢:铬含量一般为12%~30%,通常不含镍,有时含有少量的Mo、Ti、Nb等元素,在使用状态基体组织为铁素体的不锈钢。具有导热系数大,膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点,多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。但同时存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点。炉外精炼技术(AOD或VOD)的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低,使其获得广泛应用。
马氏体不锈钢:铬含量不低于12%(一般在12%~18%),碳含量较高,使用态组织为马氏体,通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢。通俗地说,它是一类可硬化的不锈钢。典型牌号为Cr13型,如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度较高,不同回火温度具有不同强韧性组合,主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械。
部分铁素体不锈钢用途对照表:
铁 素 体 钢 |
409L | 因添加了Ti元素,故其高温耐蚀性及高温强度较好 | 汽车排气管、热交换机、集装箱等要焊接后不热处理的产品 |
444 | 444(00Cr18Mo2)是一种超低碳氮、含18%铬与2%钼、高耐蚀的铁素体不锈钢,该钢种一般采用铌或钛进行稳定化,可以避免焊接后的晶间腐蚀, 添加了钛(Ti),铌(Nb),锆(Zr)等稳定化元素,因此该钢种具有良好的耐晶间腐蚀和耐高温氧化性能 |
该钢种特别适合于食品加工设备,热交换器,热水器罐,蓄水槽,太阳能收集面板等. |
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439 | 是在普通铁素体材料(430)的基础上降低C的含量,同时加入Ti等稳定化元素,使该钢种的耐晶间腐蚀性、成型性和焊接性均有所提高。其与304钢种相比,虽延伸率较低(30%左右),但强度、耐腐蚀性相当,且耐腐蚀性优于200系列材料。 |
电梯、扶梯装饰用板建筑装饰板,如装饰结构件、结构用管汽车排气系统部件洗衣机内筒 |
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430 | 作为铁素体钢的代表钢种,热膨胀率低,成形性及耐氧化性优。但耐温性和抗腐蚀性差,其价格低,加工性好,是理想的304的替代品;抗应力腐蚀好,典型的非热处理硬化性铁素体系不锈钢。 | 耐热器具、燃烧器、家电产品、2类餐具、厨房洗涤槽、外部装饰材料、螺栓、螺母、CD杆、筛网 |
马
氏 体 钢 |
410 | 作为马氏体钢的代表钢,虽然强度高,但不适合于苛酷的腐蚀环境下使用。其加工性好,热处理面硬化(有磁性)。 | 刀刃、机械零件、石油精炼装置、螺栓、螺母、泵杆、1类餐具(刀 、叉)。 |
420J1 |
淬火后硬度高,耐蚀性好(有磁性)
|
餐具(刀)、涡轮机叶片 | |
420J2 | 淬火后,比420J1钢硬度升高,马氏体代表钢种,强度高、硬度高、耐磨性好、能够进行热处理改善其机械性能。 | 刀刃、管嘴、阀门、板尺、餐具(剪刀、刀) |