奥氏体系列不锈钢以300系列和马氏体系列进行表示,铁素体系列不锈钢则以400系列进行表示。


1. 从300系列向400系列钢种转换


  对应300系列钢种而开发400系列钢种的过程中,为了适应客户对产品的需求,各不锈钢生产厂家针对其特定用途,具有同等耐腐蚀性的高纯化铁素体系列不锈钢的开发,几乎全都是由铬(Cr)和钼(Mo)相组合的合金。将300系列代表钢种SUS304不锈钢(18Cr-8Ni)和400系列代表钢种 SUS410(13Cr),SUS430(18Cr)的特性进行比较,一般情况下,400系列钢种其耐腐蚀性与加工性较差。如果想改善其耐腐蚀性则需要增加铬的含量,还需添加钼。这样一来,加工性能降低了,而且加入钼使原材料价格变动大,使成本增高。如何使400系列钢种的耐腐蚀性和加工性能向300系列钢种靠近,是课题的重点。


 最近开发的400系列钢种和这种想法相近,如表1-4所介绍。为弥补400系列加工性差的弱点,作为高纯化高加工性铁素体系列不锈钢有新日铁住金(即新日本钢铁公司和住友金属工业公司合并的新组建公司)的YUSPDCX(17Cr-0.2Ti-ULC.N).在力学性能方面,其伸长率比原来SUS430提高了40%左右。但是,与SUS304相比其耐腐蚀性有差别,因此其用途受到限制。另外,为了弥补400系列钢种的耐腐蚀性差的不足,要增加铬(Cr)的含量,而此同时又要使其加工性能不降低,则开发了JFE钢的JFE443CT(21Cr-0.4Cu-0.3Ti-LC,N)(见表1-5)。它具备了与SUS304相同的耐腐蚀性而且比SUS304价格低廉,成为一种全新的不锈钢。在表1-6中,收集了从300系列向400系列转换钢种的考虑方案。


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 2. 300系列和400系列钢种所在位置的变化


 在不锈钢发展过程(年轮)中,由于不锈钢的新钢种开发,如进行了从300系列不锈钢向400系列不锈钢的钢种的转换,多是因为不锈钢的主要原料镍或钼的价格上涨而引起的。从前以300系列不锈钢的代表SUS304 和400系列不锈钢的代表 SUS410、SUS430,在耐腐蚀性和成本以及特性方面被明确分类;近来因为市场需求和不锈钢生产厂家的努力,开发了改善耐腐蚀性的400系列不锈钢材料,遂而400系列不锈钢所在位置亦取得变化(见图1-2)。


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 在每个产业领域中,许多产品都有不锈钢钢种转换的记录。以前虽然发生过几次镍原料价格上涨,但大都在较短时间内就有所回落,大幅度价格高涨时期有1969年、1988年以及2004年3次。1980年开始,因为开发了许多400系列钢种,因而第二次(1988年),因镍原料价格高涨时就进行了从300系列向400系列钢种的成功转换。但是,在建筑五金等领域中,因为长期遗留下来了一种习惯-300系列不锈钢无磁性,被认为是“高级品”,有磁性的400系列不锈钢是“便宜货”。这些认识,使钢种转换面临困难。还有因转换会导致以300系列不锈钢为主的销售商销售额下降,盈利减少,因此还没有需方积极要求进行钢种转换的活动。


  在钢种转换问题上,除镍材价格高的因素外,还有轧制方法方面的因素。普通钢兼营不锈钢的厂家,用轧制普通钢的串列式连续冷轧机组轧制不锈钢扩大生产能力并积极销售,这些冷轧机组轧制的SUS436L(18Cr-1Mo-Ti,Nb-LC)替代SUS304,探讨向400系列钢种转换的问题。而用同样的ZM机组冷轧不锈钢,从SUS304 向铁素体钢种转换所获得的价差很小,建议需要时以串列式连续冷轧机组组合轧制价差大的不锈钢材,来促进钢种的转换。但此法所轧钢材达不到同样的质量,事故多次发生。


 3. 与300系列钢种对应的400系列钢种的开发


 在不锈钢发展的历史过程中,形成根基的基本钢种记号为409,410,430,434,304,316.这些钢种是前辈们以智慧将生产成本和耐腐蚀性之间优选平衡的成果。引起从所谓奥氏体体系的300系列不锈钢转化到所谓铁素体和马氏体的400.系列不锈钢,是由于Mo材料价格上涨,针对汽车用装饰材料SUS434(18Cr-1Mo)而开发了取代SUS434的18Cr-Nb(SUS430J1L)。


 还有不锈钢的主要原料镍(Ni),当其价格高涨时与300系列不锈钢的代表304具有相同耐腐蚀性的400系列不锈钢,市场需求量大大提高。进而在汽车、电机、建筑材料方面广泛应用,扩展了不锈钢的用途范围。在这些领域中,300系列不锈钢的线[膨]胀系数大,对于长尺寸的房顶材料因难以采取焊接方法施工,而且在使用过程中也产生过问题;因此不锈钢生产厂家注重开发了与300系列不锈钢具有同样耐腐蚀性的400系列不锈钢,陆续地开发了高耐腐蚀性的铁素体系不锈钢,以400系列不锈钢替补了300系列不锈钢。在制造技术方面,400系列不锈钢由于是低碳、低氮制造技术,因此必须进行高纯化工作,向来以生产不锈钢为专业的厂家现在得到了一个扩大生产规模的契机。由于开发400系列不锈钢新规格钢种,同时开发了许多耐腐蚀性改进材料,对扩展不锈钢的用途,做出很大贡献(见图1-3)。


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