一般用途的不锈钢,是指以SUS304(18Cr-8Ni)为代表的奥氏体系不锈钢,也称镍系不锈钢、或SUS430(16Cr)为代表的铁素体系不锈钢,也称铬系不锈钢。在家庭用品和家电领域,从经济性的角度考虑多采用SUS430;在汽车领域,开发了多种用途的新钢种,使用的大多为铁素体系不锈钢。而在建材及产业机械等领域,要求钢具有良好的耐蚀性、加工性和焊接性,且通用性高,从长年使用的结果来看,主要使用SUS304。
SUS304钢虽然性能优良,但其主要原料镍是稀缺金属,其售价波动剧烈,因此JFE开发了代替SUS304的铁素体系不锈钢JFE443CT(21Cr-0.4Cu-0.3Ti)。该开发钢有以下特点:
(1) 具有与SUS304同等优良的耐蚀性;
(2) 因不加Ni、Mo而不受其价格波动的影响;
(3) 具有与原来铁素体系不锈钢同等以上的成形性。
由于开发钢的特性与SUS304有很大不同,故准确把握其特征来确定用途和利用技术是很重要的。本文概要介绍了开发钢的特性及代表性用途。
1. JFE443CT的特性
1.1基本特性
JFE443CT钢的化学成分如表1所示。
表1:JFE443CT的代表性化学成分,%
钢种
|
C
|
Cr
|
Ni
|
Cu
|
Ti
|
Nb
|
N
|
JFE443CT
|
0.01
|
21
|
–
|
0.4
|
0.3
|
–
|
0.01
|
SUS430
|
0.04
|
16
|
-
|
-
|
-
|
-
|
0.04
|
SUS304
|
0.05
|
18
|
8
|
-
|
-
|
-
|
0.03
|
由表中数据可知,开发钢在将Cr含量提高到21%的同时,还加入了0.4%的Cu,从而确保与SUS304有同等的耐蚀性;而且,因作为稳定化元素而加入了0.3%的Ti,将钢中残余的C,N转变成了无害化的Ti(C,N),即碳氮化钛,从而提高了焊接部位的耐蚀性和加工性。
JFE443CT的力学特性如表2所示。表中的r值(即兰克福特值)是在使钢板产生应变时,板宽方向的对数应变与板厚方向对数应变之比(简称钢板的塑性应变比)。此值越大,钢板的深冲性能就越优良。较之SUS304,开发钢是软质的,故r值高,加工性优良。另外,较之SUS304,虽然开发钢的延伸率较低(前者为60%而后者为31%),凸肚加工性较差,但因其r值高,故深冲性能优良。因此,采用开发钢成形时,宜进行深冲而不宜采用凸肚工艺。
表2 :JFE443CT的力学特性(代表值)
钢种
|
0.2%屈服强度,MPa
|
拉伸强度,MPa
|
延伸率,%
|
平均r值
|
JFE443CT
|
305
|
483
|
31
|
1.3
|
SUS430
|
320
|
490
|
29
|
1.0
|
SUS304
|
260
|
645
|
60
|
1.0
|
开发钢与SUS430一样有磁性,且比SUS304的热胀系数小,导热性优良,其物理特性如表3所示。
表3:JFE443CT的物理特性(代表值)
钢种
|
磁性
|
在25℃的比热,J/(kg·℃)
|
在100℃的导热系数,W/(m·℃)
|
热膨胀系数,10-6/℃
|
20~100℃
|
20~600℃
|
JFE443CT
|
有磁性
|
440
|
22.5
|
10.5
|
11.6
|
SUS430
|
有磁性
|
460
|
26.1
|
10.4
|
12.0
|
SUS304
|
无磁性
|
500
|
16.2
|
17.3
|
18.7
|
热处理展-工业炉展-2014第十五届广州国际热处理、工业炉展览会
|