不锈钢是高合金钢(合金元素总量大于10%)中之一类。因其颜色同普通碳钢不同,在我國(guó)常被俗称為(wèi)“白钢”。又(yòu)因我國(guó)不锈钢发展历史等情况,321不锈钢的应用(yòng)非常广泛和普及。以致过去时有(yǒu)发生将不锈钢和1Cr18Ni9Ti两者混為(wèi)一谈的情况。通过第二章对主要不锈钢类的简介,说明不锈钢的范围是如此广阔和种类繁多(duō)。牌号品种不同,特性用(yòng)途各异。如果不分(fēn)牌号,必然容易混号乱用(yòng),往往造成人為(wèi)事故和巨大浪费。


  钢铁产品或钢种的牌号(也可(kě)简称為(wèi)钢号),是表征每一个具體(tǐ)钢种的代表符号。不锈钢的类别并非牌号,只是把具有(yǒu)某些共同特性或特征的钢种划分(fēn)或归并在同一类。这种共性不能(néng)完全或确切地代表或代替每一钢种的具體(tǐ)个性特征。众所周知,所谓“不锈”和“耐蚀”,都不是绝对的,而是相对于具體(tǐ)牌号的钢种和实际腐蚀介质等具體(tǐ)条件而言。例如奥氏體(tǐ)不锈钢中的18-8型钢的范围也很(hěn)大,各具體(tǐ)钢号的某些性能(néng)差别不小(xiǎo),不能(néng)一概而论。


  钢号的表示方法和钢种、产品的技术标准等,因每个國(guó)家、部门或协会团體(tǐ)、公司厂家等各自制订的标准不同而异。同一钢种,可(kě)能(néng)钢号截然不同。因此,為(wèi)了准确地识别钢种和钢号,应在钢号之头前注明与之相应的标准代号或编号。我國(guó)國(guó)家标准代号為(wèi)GB,冶金工业部标准代号為(wèi)YB。


  同一标准和钢种,因标准总是不断修订和完善,其相应技术标准(如化學(xué)成分(fēn)區(qū)间等)和具體(tǐ)各项规定内容也会有(yǒu)变化,甚至连钢号也改变。如GB1220-84标准中的00Cr19Ni11,即相当GB1220-75中的00Cr18Ni10钢(304L不锈钢)。随着钢种一代又(yòu)一代的向前发展,有(yǒu)的在钢号上能(néng)反映出来,如稳定化和超低碳等,有(yǒu)的则不能(néng)。同一钢种的产品不同,其相应的标准亦不同。有(yǒu)的钢号可(kě)以反映,如铸钢等,有(yǒu)的也不能(néng)反映。有(yǒu)的因用(yòng)途不同,标准也不同(如1Cr18Ni9Ti钢也属不锈耐热钢),等等。总之,钢号并非万能(néng),它必须同与之相应的有(yǒu)关标准联系(或结合)起来才能(néng)全面反映其确切含义和特征。



一、中國(guó)牌号表示方法标准的制定过程


 1952年7月,原重工业部在北京召开全國(guó)钢铁标准规格会议,正式通过了23种部颁钢铁标准。这是我國(guó)第一套部颁钢铁标准(重标),规定当时國(guó)产钢种采用(yòng)一套注音符号的钢种牌号表示方法。1959年7月,冶金部修订了1952年颁布的合金钢标准(重-52)。颁布了一套以汉字和汉语拼音字母并用(yòng)的《钢铁产品牌号表示方法》(YB),来代替原重标的表示方法。1963年4月,國(guó)家科(kē)學(xué)技术委员会在北京召开全國(guó)标准、计量工作会议。发布了


 有(yǒu)关《钢铁产品牌号表示方法》的第一个國(guó)家标准GB221-63。1979年3月,國(guó)家标准总局在北京召开了全國(guó)标准化工作会议。颁布了新(xīn)的《钢铁产品牌号表示方法》國(guó)家标准GB221-79(附录1-10)1980年8月1日实施(代替GB221-63)。



二、中國(guó)不锈钢牌号表示方法


根据GB221-79的规定,钢铁产品牌号的命名,采用(yòng)汉语拼音字母、化學(xué)元素符号及阿拉伯数字相结合的方法表示:


(1)产品名称、用(yòng)途、特性和工艺方法采用(yòng)汉语拼音字母表示。如铸钢,在钢号头部加符号“ZG”;焊丝,在钢号头部加符号“H”等。


(2)钢号中的化學(xué)元素,采用(yòng)化學(xué)符号表示。如Cr(铬)、Ni(镍)、Mo(钼)、Si(硅)、Mn(锰)、Cu(铜)、Ti(钛)、Nb(铌)、N(氮)、Se(硒)等。


(3)不锈钢合金元素含量表示方法:


钢中主要合金元素的平均合金含量,以百分(fēn)之几表示。如為(wèi)1.50~2.49%、2.50~3.49%、22.50~23.49%、时,依次相应地写2、3、23、·。


平均合金含量小(xiǎo)于1.50%时,钢号中仅标明元素,一般不标明含量(但在特殊情况下易混淆时,在元素符号后亦可(kě)标出数字“1”)。


对有(yǒu)意加入的微量合金化元素,如钛、铌、氮等,含量虽低,仍应在牌号中标出。


(4)不锈钢中的碳含量,一般在牌号的头部用(yòng)阿拉伯数字表示(以千分(fēn)之几计)。在不锈钢中平均碳含量如≤0.08%C,在牌号头部用(yòng)一个“0”表示;≤0.03%C时,在牌号头部用(yòng)“00”表示超低碳。举例见表1-3-1。


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三、存在问题


 1. 高纯不锈钢牌号表示方法


  近些年来,高纯不锈钢发展很(hěn)快,但有(yǒu)关定义和牌号表示方法,目前仍无统一标准,故存在某些混乱,但名称上已趋一致,称為(wèi)高纯不锈钢,即高纯度或高纯级之意。原先有(yǒu)称為(wèi)“超超低碳”、“超纯”的提法,均欠合理(lǐ),因為(wèi)高纯不锈钢中不只限于碳一种元素的高纯化,甚至少数情形,例如日本抗应力腐蚀高纯奥氏體(tǐ)不锈钢SCR1的碳含量反而较高(≤0.12%C)[36)。不仅没有(yǒu)超过超低碳、连低碳水平也未达到。因此,不能(néng)完全靠碳含量来判断是否属于高纯级,或用(yòng)目前一般國(guó)家标准中牌号头部只反映碳含量的表示方法来反映高纯度。所谓高纯不锈钢,是指将有(yǒu)害杂质元素降低到一般不锈钢正常水平以下,达到相当低的程度(或界限值)时,能(néng)显著改善不锈钢耐腐蚀等性能(néng)的一类特殊不锈钢。具體(tǐ)控制


  那些元素及其范围界限,随不锈钢类型(如奥氏體(tǐ)型、铁素體(tǐ)型等)、钢种、用(yòng)途和目的与要求以及生产工艺水平等不同而有(yǒu)很(hěn)大变化。根据國(guó)内已经形成的习惯和发展趋势,在本手册中高纯不锈钢牌号暂按如下方式表示:


 a. 奥氏體(tǐ)型不锈钢


  超低碳改良型。虽然碳含量一般或多(duō)数均不大于0.02%,仍按GB國(guó)家标准超低碳的表示方法,在牌号头部加“00”表示。若同普通超低碳钢牌号类似或易于混淆、或需要强调时,宜在牌号前加以注明“硝酸级”、“尿素级”等。严格来说,超低碳改良型仍属超低碳型,不宜称作高纯不锈钢。


  高纯奥氏體(tǐ)不锈钢,一般碳含量均不大于0.01%,在牌号头部加“000”表示之或写明高纯(级)。如牌号000Cr19Ni15 高纯奥氏體(tǐ)不锈钢(习惯简称為(wèi)C18)。尿素级00Cr25Ni22Mo2N(简称U2钢)為(wèi)超低碳奥氏體(tǐ)不锈钢,要求控制有(yǒu)害杂质达到高纯度级时,可(kě)称高纯(级)U2钢(即000Cr25Ni22Mo2N),以示區(qū)别。


 b. 铁素體(tǐ)型不锈钢


  根据钢中C+N的总含量,一般大體(tǐ)可(kě)分(fēn)為(wèi)三个纯度等级:


  (1)C+N≤0.035~0.045%,称為(wèi)低碳氮铁素體(tǐ)不锈钢;


  (2)C+N≤0.030%,称為(wèi)超低碳氮铁素體(tǐ)不锈钢;


  (3)C+N≤0.015%,称為(wèi)高纯(级)铁素體(tǐ)不锈钢。


  其牌号表示方法一般仍应按照GB标准的规定。如GB1220-84國(guó)家标准中的00Cr27Mo(≤0.010%C、≤0.015%N)钢,属超低碳氮铁素體(tǐ)不锈钢。考虑到GB标准221-79牌号表示方法并不包括高纯类特殊不锈钢的情况,应在牌号头前注明其碳、氮纯度等级名称,如超低碳氮00Cr27Mo等。高纯级牌号头部也可(kě)用(yòng)“000”表示之,如高纯铁素體(tǐ)不锈钢000Cr18Mo2Ti等。


2. 钢号的简称和非标代号


  我國(guó)GB标准钢号表示方法,最大优点是对具體(tǐ)钢种的主要化學(xué)成分(fēn)及其大约含量,可(kě)以通过钢号一目了然。但缺点是钢号太長(cháng)和繁杂,对书写、标号打号和日常工作、交流十分(fēn)不便。國(guó)外还有(yǒu)一种用(yòng)固定位数的阿位伯数字(或中间与前缀加有(yǒu)一个字母)的方法来表示钢类、系列和钢号,如美國(guó)等(其优缺点正好同GB相反)。長(cháng)期以来,我國(guó)逐渐出现了一些钢种的代号或简称,特别受到使用(yòng)部门的欢迎。这些代号多(duō)是科(kē)研和生产厂家在钢种研制过程中,原先的编号或曾用(yòng)名称或技术鉴定文(wén)件中在标准牌号后正式注明的简称,有(yǒu)的还形成了系列。这些多(duō)是专用(yòng)的不锈耐酸钢和耐蚀合金的钢号简称和代号对GB标准牌号表示方法的不足,也是个自然的补充,这种表示方法对标准牌号难以區(qū)分(fēn)的钢种,如不同纯度等级的钢则更為(wèi)有(yǒu)利。


  值得注意的是,还有(yǒu)一类。将外國(guó)钢号来称呼國(guó)产相应钢号。如将GB00Cr19Ni11钢称為(wèi)304L等。因為(wèi)各國(guó)标准不同。在國(guó)际间钢材的进出口、推广使用(yòng)和技术交流过程中,為(wèi)查对相应钢种方便,经常列出各种标准钢号对照表(主要根据化學(xué)成分(fēn))。然而这种对照只是反映彼此相当或近似的关系,并非完全等同。有(yǒu)的區(qū)别较大,有(yǒu)些仿制钢种,各自相应技术标准等也并非毫无區(qū)别。在查阅本篇各國(guó)不锈钢号对照表时请特别注意。在任何场合谈到钢号时,应注明其标准代号或编号。



四、中國(guó)國(guó)家标准不锈钢牌号


  我國(guó)第一个不锈钢國(guó)家标准為(wèi)GB1220-75。纳入标准的牌号共45种(见附录1-1)。其后逐渐系统化(见附录1-2~1-6)。在具有(yǒu)代表性的现行GB1220-84中,标准不锈钢牌号共有(yǒu)55种。其中奥氏體(tǐ)型29种、奥氏體(tǐ)-铁素體(tǐ)型3种、铁素體(tǐ)型7种、马氏體(tǐ)型13种和沉淀硬化型3种。



五、中國(guó)不锈钢焊接材料


 1. 中國(guó)國(guó)家标准不锈钢焊接材料


    按國(guó)家标准规定,焊接用(yòng)钢及合金,其表示方法為(wèi)在合金牌号头部加“H”,如H00Cr19Ni9;不锈钢焊条用(yòng)字母“E”表示,熔敷金属含碳量用(yòng)“E”后的一位或二位数字表示,具體(tǐ)含意為(wèi):““00”(≤0.04%C)、“0”(≤0.10%C)、“1”(≤0.15%C)、“2”(≤0.20%C)、“3”(≤0.45%%C)。这同不锈钢(母材)牌号碳含量表示方法含义并不完全相同。我國(guó)焊接用(yòng)不锈钢盘条、钢丝和焊条國(guó)家标准详见附录1-7~1-9。


 2. 典型不锈钢焊条


    部分(fēn)典型不锈钢焊条(包括符合國(guó)标或未列入國(guó)家标准的不锈钢焊条)的基本数据见附录1-11(其中部分(fēn)内容摘自冶金部钢铁研究总院金属焊接研究室编《焊接材料说明书》)。