不锈钢材料标准对比

由于钢中的铬含量较高，铬又是一种很容易钝化的金属，当铬含量达到13％以上时，就能使Fe-Cr合金在大气中自然钝化。从化学成分上来说，通常把铬含量在13％以上的钢称为不锈钢。

不锈钢的种类很多。按化学成分可分为铬钢、络镍钢、铬锰钢、铬锰镍钢等；按显微组织可分为奥氏体钢、铁素体钢、奥氏体-铁素体复相钢、马氏体钢、铁素体-马氏体复相钢等；还可以按照用途分为耐海水腐蚀、耐应力腐蚀、耐浓硝酸、耐硫酸、耐尿素腐蚀不锈钢等。

不锈钢不是绝对不锈和耐蚀的，它的耐腐蚀性也是相对的，某种不锈钢只是在某些介质条件下才耐腐蚀，而在另外的介质中未必耐腐蚀。例如：常用的18-8型奥氏体不锈钢在稀硝酸中具有良好的耐腐蚀性能，但在稀硫酸和盐酸中则不耐腐蚀。所以不能随便使用不锈钢。

为了改善不锈钢的耐腐蚀性能，扩大其使用范围，通常采用加某些合金元素的方法，有针对性地改善它在某些介质中的耐腐蚀性。例如，对于18-8型不锈钢来说，添加钛或铌，可以提高其抗晶间腐蚀的能力；添加铜和钼，可以改善其耐硫酸腐蚀的性能；提高铬的含量，添加钼，则可以提高耐点腐蚀的能力；提高铬含量和钼含量，并添加2％-4％的硅，可以制成耐硝酸和高硅奥氏体不锈钢。此外，还可以尽量降低碳含量和硫、磷等杂质含量，制成超低碳或超纯不锈钢，其耐腐蚀性能更为优良，特别适用于某些苛刻的腐蚀环境。

由于不锈钢具有多方面的优良性能，所以，在化工生产中已得到越来越广泛的应用。从长远角度来考虑，采用不锈钢材料是一种比较经济合理的防腐蚀措施，特别是在一些恶劣的腐蚀环境中，更显出其优越性。由于它的使用寿命长，不需要经常更换，一次性投入虽然高，但可以节省大量的维修费用，并可以减少由于停车维修所造成的损失。

不锈钢在使用中最容易出现点腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀破裂，特别是当介质中存在氯离子等活性离子时，更容易出现这些腐蚀问题。所以，在使用普通不锈钢时，应注意防止介质中积存氯离子。

下表列出了国内常用的一些不锈钢牌号及主要用途，供参考。

表1-1 常用不锈钢的牌号和主要用途

组织类型 中国GB 0Cr13 1Cr17 0Cr17Ti 1Cr17Ti 1Cr17Mo2Ti 1Cr25Ti 1Cr13 2Cr13 1Cr17Ni2 00Cr18Ni10 0Cr18Ni9 1Cr18Ni9 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni11Nb 1Cr18Ni12 Mo2Ti 00Cr18Ni13Mo2 1Cr18Ni12Mo3Ti 00Cr17Ni14Mo3

美国AISI 405 430 403 410 431 304L 304 302 321 347 316 316L 317 317L 这类钢用途也广，可用于制造醋酸、蚁酸、磷酸、尿素、稀硫酸、化纤等设备 酸、碱、盐溶液等设备，亦耐氢、氮、氨的腐蚀，可制造氨合成塔内件 硝酸、硝铵设备 硝酸、硝铵和温度不高的醋酸设备，食品工业设备 硝酸、化纤等设备 浓硝酸、次氯酸钠、磷酸等设备 抗弱酸腐蚀介质，要求强度和韧性较高的零部件，如泵轴等 耐硝酸和某些有机酸，强度高的零部件 这类钢用途最广，可用于制造稀硝酸、冷磷酸、有机主要用途 水蒸汽、碳铵母液等设备 铁 素体马氏体 奥 氏体一、 不锈钢中的合金元素

不锈钢是在空气、水及一些弱腐蚀介质中能抵抗腐蚀的合金钢。不锈耐酸钢是在酸和其他强烈腐蚀介质中能抵抗腐蚀的合金钢。习惯上这两种钢统称为不锈钢。不锈钢中的主要合金元素是铬、镍、锰、钼、钛。

1钢材的耐蚀性主要来源于铬。试验证明，当钢中铬含量超过12％时，钢的耐蚀性大大提高，所以，一般不锈钢均（1） 铬 ○

2铬含量的多少，对钢的组织有很大的影响：铬可使γ-相区缩小，并显著降低钢的临界淬火速度。铬含有12％以上的铬。○

含量高时为铁素体(Cr17)。铬含量不太高或铬含量虽高但有少量镍或锰时为马氏体(1Cr13,2Cr13,Cr17Ni2)。

1镍可扩大不锈钢的耐蚀范围，特别是提高耐碱能力。○2镍可扩大γ-相区，使钢材具有奥氏体组织。 （2） 镍 ○

1锰可提高钢材强度与硬度。○2锰也是扩展γ-相区元素之一，以锰代镍冶炼奥氏体钢是化工耐腐蚀材料立足国内的（3） 锰 ○

重要措施之一。

1钼能提高不锈钢对氯离子的抗蚀能力。○2钼可提高钢的耐热强度。 （4） 钼 ○

（5） 钛 为防止焊接用不锈钢发生晶间腐蚀加入的元素。

二、 不锈钢钢号、性能及应用。下表汇编了六组不锈钢钢号及它们的性能、应用。其中用作压力容器及化工设备壳体的钢板，根据GB 150

的推荐，编选了12个钢号，并将它们的化学成分与力学性能分开汇总于下表中。

表 2-1 不锈钢、不锈耐酸钢钢号、性能与用途

钢号 主要性能与应用 0Cr13是Cr13型不锈钢中含碳量最少的一种，不到3Cr13含碳量下限的三分之一，因为这种钢在具有不锈性的同时，还有良好的塑性、韧性和冷变形能力，0Cr13钢的焊接性能较好，焊后可不进行热处理，但如果焊缝需要加工，焊后应进行退火处理。0C13钢在弱腐蚀介质(如盐水、硝酸及某些浓度不高的有机酸、0Cr13 食品介质)中，温度不超过30℃的条件下，有良好的耐蚀性。在热的含硫石油产品中，具有高的耐腐蚀能力。在海水、蒸汽、原油、氨水溶液中也有足够的耐蚀性。但在硫酸、盐酸、氢氟酸、热磷酸、热硝酸、熔融碱中耐蚀性差。 0Cr13主要用作设备壳体或衬里，也可用来制作金属密封垫和齿形组合垫片。 这四种钢从1Cr13到4Cr13由于含碳量逐渐增加，所以强度、硬度逐渐增大，而塑性、韧性及耐蚀性则降低。1Cr13钢的耐蚀性与0Cr13基本相同，主要用于石油工业中处理含硫介质装置的零部件(如浮阀塔塔盘、浮阀、紧固件等)，还1Cr13 可用于耐蚀性不强或防污染的设备(如维尼纶中不含乙酸介质的设备，碳酸氢铵2Cr13 离心机以及制药设备)。此外还可用于韧性要求较高，承受冲击载荷的零部件，3Cr13 如叶片、阀件等。2Cr13适于制作泵轴、轴套、叶轮、双头螺柱。3Cr13可制作4Cr13 强度硬度要求更高的结构件和耐磨件，如轴承，活塞杆，弹簧，耐蚀刀具等。 1Cr13、2Cr13可以焊接，焊前预热，焊后高温(700℃以上)回火。 这类钢可在550℃下长期使用，1Cr13在375～475℃略有热脆性。 这4种钢都是18-8铬镍奥氏体型不锈钢，它们的区别主要是含碳量级别不同，1Cr18Ni9属高碳钢，0Cr18Ni9属低碳钢，00Cr19Ni10属超低碳级。碳含量的不同除影响机械性能外，会对钢的耐腐蚀性特别是产生晶间腐蚀的倾向产生很大影响。当含碳量超过％时，不锈钢焊接后，在焊缝附近有可能产生晶间腐蚀。因而在有晶间腐蚀产生的条件下，1Cr18Ni9一般不适于用作焊接结构材料。而1Cr19Ni9 0Cr19Ni9可用于薄截面尺寸的焊接件，要较好解决防止晶间腐蚀问题，便是采1Cr18Ni9 用超低碳级的00Cr19Ni10钢，不过由于其含碳量低，钢的σb和σc均有所下降。 0Cr18Ni9(304) 这几种不锈钢的耐蚀性能是：在冷磷酸、硝酸及其他无机酸，多种盐及碱的00Cr19Ni10(304L) 溶液，有机酸，海水，蒸汽以及一系列石油产品中的耐蚀性高。但对硫酸、盐 酸、氢氟酸、氯、溴、碘，浓度大于50％～60％的热磷酸，以及草酸、工业铬酸、熔融苛性钾及碳酸钠等化学稳定性差。 0Cr18Ni9抗氧化性能好，是在化工、原子能、食品设备中应用最广泛的不锈钢和耐热钢，除制作壳体外，还可作设备衬里、容器法兰衬环、紧固件，金属密封垫，还可以制作-196℃的深冷设备。 1Cr18Ni9Ti钢是在我国应用十分广泛的奥氏体不锈钢，钢中的Ti可以与碳形成稳定的碳化物TiC，避免Cr23C6在晶体上析出引起晶间腐蚀，所以焊接用的铬镍不锈钢常选用含钛的，但是钢中的Ti有可能与氮形成TiN夹杂物，当其呈链状分布时会使钢表面产生发纹，影响钢的表面质量，由于近年冶炼超低碳不锈1Cr18Ni9Ti 钢的成本已大幅下降，用超低碳不锈钢取代含钛不锈钢已是一种趋势，所以在我国的钢板、榜材、钢管涉及不锈钢的材料标准中，虽然都保留了这种钢号，但是也都注明不推荐使用。1Cr18Ni9Ti钢的室温、高温性能与0Cr18Ni9基本相似，使用场合也相同，工作温度-196～600℃，用于抗空气氧化时可用到800～850℃ 0Cr18Ni10Ti与1Cr18Ni9Ti相比含镍较多，奥氏体组织较稳定，有较好的热0Cr18Ni10Ti（321） 强性和持久断裂塑性，适用于石油化工热交换器，耐蚀耐热构件，大型锅炉的过热器、再热器，其抗高温氧化温度为705℃ 0Cr17Ni12Mo2(316) 0Cr18Ni12MoTi 这五种钢是GB150推荐使用的含有钼元素的奥氏体铬镍不锈钢钢号，在Cr-Ni不锈钢中加入Mo后可提高钢在还原性介质中的耐蚀性；提高抗孔蚀和缝隙腐蚀00Cr17Ni14Mo2(316L) 能力，在这5种钢中Mo含量越高，碳含量越低，耐蚀性越好。 0Cr19Ni13Mo3(317) 这5种钢可以承受任何常用形式的加工，如冷轧、冷拔、深冲、弯曲、卷边、00Cr19Ni13Mo3(317L) 胀管等。热加工则以超低碳的00Cr17Ni14Mo2和00Cr19Ni13Mo3钢最容易，过 热敏感性也低，5种钢均在固溶状态下使用，5种钢的焊接性能都较好。

三、 各国不锈钢牌号及相关标准。

常用不锈钢牌号与各国不锈钢标准牌号参考对照表 中国 GB1220/(GB4237) 0CR19Ni9 00Cr19Ni10/(00Cr19Ni11) 0CR25Ni20 0CR17Ni12Mo2 00Cr17Ni14Mo2 0Cr19Ni13Mo3 00Cr19Ni13Mo3 (1Cr18Ni9Ti) 0Cr18Ni10Ti/(0Cr18Ni11Ti) 0Cr18Ni11Nb 技术标准

GB/T14975-94 GB/T14976-94 GB13296-91 JIS3446、JIS3448、JIS3459、ASTM A269、ASTM A312、ASTM A511或技术协议。 执行国外标准（部分）

ASTM A213/A213M ASTM A312/A312M JIS G 3463 DIN2462 理论重量

Cr-Ni 奥氏体不锈钢管 W=（D-T） Cr-Ni-Mo 奥氏体不锈钢管 W=（D-T） 式中：

W=每米理论重量（kg/m) T=壁厚（mm) D=外径（mm)

SUS321TB SUS347TB 日本 JIS SUS304TB SUS304LTB SUS310STB SUS316TB SUS316LTB SUS317TB SUS317LTB 美国 AISI/ASTM DIN17224/DIN17007 304/S30400 304L/S30403 310S/S31008 316/S31600 316L/S31603 317/S31700 317L/S31703 321/S32100 347/S4700 X5CrNIMo17122/ X2CrNIMo17132/ X5CrNIMo17133/ X2CrNIMo18143/ X10CrNITI1810/ X10CrNITI1810/ X10CrNiNb1810/ X5CrNi1810/ X2CrNI1911/ 德国 DIN17440/DIN17007