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本文主要按照奥氏体，铁素体，马氏体，双相及沉淀硬化5大不锈钢类型，来分别聊聊其特性和典型的不锈钢牌号及其应用。奥氏体不锈钢是应用最广泛的不锈钢类型，它以英国冶金学家威廉·钱德勒·罗伯茨·奥斯汀爵士的名字命名。 常用不锈钢类型占比，其中奥氏体不锈钢占74%，铁素体不锈钢占18%，马氏体和沉淀硬化钢占5%，双相不锈钢占3%。
 马氏体，铁素体，奥氏体，双相不锈钢演变过程，从下到上耐腐蚀能力提高。
奥氏体钢的牌号包括200系列（铬、镍、锰合金）和300系列（铬、镍合金）。200系列通常用于洗衣机桶和结构应用。300系列常用于锅碗瓢盆、半导体设备，食品设备、化学设备和建筑应用等。 奥氏体不锈钢系列。
 奥氏体不锈钢种，及其添加不同元素改变钢的耐腐蚀性，焊接性，加工性等演变过程。
奥氏体不锈钢中镍含量为10-20%，铬含量约为20-25%，碳含量通常低于0.25%。其中镍的作用是抑制奥氏体转变：它使得转变如此缓慢，以至于奥氏体相即使在室温及以下也是稳定的。 奥氏体，铁素体，马氏体晶体结构。
奥氏体不锈钢主要由奥氏体相组成，具有面心立方（FCC）晶体结构。这种结构允许原子紧密堆积，并产生相对较好的延展性。所以FCC提供了良好的成型性，使奥氏体不锈钢更容易变形和而不断裂。奥氏体结构在典型热处理范围内的温度下保持稳定，也就是说奥氏体不锈钢在加热和冷却过程中不会发生相变，所以奥氏体不锈钢不能通过热处理硬化，通常通过冷加工以增加强度和硬度并改善表面光洁度。奥氏体不锈钢300系列用于90%以上的不锈钢焊接应用，原因很简单，奥氏体不锈钢比马氏体、铁素体或沉淀硬化不锈钢更容易焊接。300系列奥氏体不锈钢的焊接接口即使在焊接状态下也具有高韧性。1.稳定的奥氏体结构：奥氏体不锈钢在焊接过程中保持其奥氏体晶体结构。与在焊接过程中可能发生相变的其他不锈钢不同，这种稳定奥氏体结构最大限度地降低了焊接引起的脆性和裂纹风险。2.低导热率：与其他一些金属相比，奥氏体不锈钢的导热率相对较低。这一特性有助于将热量集中在焊接区域，从而更好地控制焊接过程。较慢的冷却速率与较低的热导率相关，这有助于降低开裂的敏感性。3.高镍含量：奥氏体不锈钢中的高镍含量有助于其焊接过程中的稳定性和延展性。因为镍有助于防止脆性相的形成，并增强材料吸收热膨胀应力而不开裂的能力。4.低碳含量：奥氏体不锈钢的低碳版本通常用于焊接应用。低碳含量可最大限度地减少晶界处碳化铬的形成，从而降低焊接过程中对晶间腐蚀的敏感性。5.耐腐蚀性：奥氏体不锈钢以其优异的耐腐蚀性而闻名，在焊接过程中热影响区仍能保持这种耐腐蚀性。这种耐腐蚀性可确保焊接接口保留其保护性钝化层，从而防止出现与腐蚀相关的问题。6.延展性和韧性：奥氏体不锈钢具有高延展性和韧性，允许在焊接过程中变形和吸收应力，这种延展性有助于防止裂纹的产生和扩展。由于铬含量很高（16-30%），奥氏体不锈钢在低温和高温下都具有良好的耐腐蚀性。关于奥氏体不锈钢的磁性，我再补充一点，奥氏体不锈钢焊缝金属的磁特性实际上会有所不同，从无磁性（如完全奥氏体不锈钢310、320和330）到显著磁性（如312不锈钢），其中铁素体含量是造成磁性的相。最常见的奥氏体不锈钢，如308（L）、309（L）、316（L）和347，由于存在一些铁素体而具有轻微的磁性。尽管完全退火的奥氏体不锈钢是无磁性的，但对较低合金钢种，例如304进行冷加工可能会产生一定程度的磁性。304不锈钢是应用最广泛的奥氏体钢。有时也称为18/8不锈钢，因为它含有18%的铬和8%的镍。304牌号在较宽的温度范围内具有优异的耐化学性、抗氧化性和耐腐蚀性。然而，当暴露于氯化物时，它容易受到点蚀和应力腐蚀开裂。 常用不锈钢加工、耐腐蚀、热处理、磁性等特性一览。
除了优异的耐腐蚀性之外，304不锈钢还具有高延展性。因此，它们可以很容易地成型并加工成各种产品。304不锈钢的成形性高于316牌号。但是，它们需要在冷加工后进行退火，以最大限度地减少加工硬化。304易于成型和焊接，并且易于滚压成型为各种组件，适用于工业、建筑和运输领域。因为它可以被严重拉深，该等级不锈钢是水槽、空心器皿和平底锅等拉制不锈钢零件的首选材料。304不锈钢还用于机械紧固件（螺母、螺栓和螺钉）、工业工厂设备（压力容器、储存容器、管道）、厨具、餐具、炊具、装饰件和建筑镶板等。304牌号有低碳和高碳含量变体，分别为304L牌号和304H牌号。低碳含量：304L牌号的碳含量低于标准304牌号。碳含量通常限制在最大0.03%，从而最大限度地降低敏化风险和在晶界处形成碳化铬。提高焊接性：由于碳含量低，304L提高了焊接性。这使得它适合焊接应用，无需进行焊后退火来恢复耐腐蚀性。减少敏化：304L中较低的碳含量降低了敏化的可能性，敏化是一种在晶界形成碳化铬的现象，导致耐腐蚀性下降。
晶界处形成碳化铬示意图。 因为有这些特性，304L通常用于需要焊接的应用，例如化学、石化和食品加工行业的焊接部件。而与标准304牌号相比，304H的碳含量更高。碳含量通常在0.04-0.1%范围内。较高的碳含量提高了合金的蠕变强度和高温强度性能。所以，304H通常用于需要高温强度的应用，例如工业炉、热交换器和高温化学加工。303不锈钢含有17-19%铬，8-10%镍，还含有最少0.15%的硫和少量的锰和磷。相比于304，由于303不锈钢添加了硫，可形成硫化锰，从而改善断屑并减少刀具磨损，因此303有高度的切削加工性。但硫含量会影响其焊接性，可能焊后需要退火以恢复其耐腐蚀性。由于303不锈钢铬（17-19%）含量低于304（18-20%），因此其耐腐蚀性稍差。316是仅次于304的最受欢迎且使用最广泛的不锈钢牌号。它含有大量的钼和大量的硅、锰、碳、铬和镍。高钼浓度使得316在含盐环境中比304更能抵抗点蚀和缝隙腐蚀。316具有良好的成型和焊接特性，焊接后通常不需要退火。
奥氏体不锈钢种，及其添加不同元素改变钢的耐腐蚀性，加工性，敏化性等演变过程。 类似于304有304L和304H两个版本，316级也有两种变体：316L和316H不锈钢。316L碳含量较低，不易析出碳化铬，因此当需要大量焊接时，首选316L。同时，316H的碳含量较高，因此它具有更高的拉伸强度和屈服强度，更适合高温应用。316不锈钢是海洋环境和炼油行业的首选。通常用于建造化学品储罐、热交换器、反应器、熔炉和其他工艺设备。当然它还用于建筑面板和栏杆。321不锈钢是一种钛稳定奥氏体不锈钢，具有良好的耐腐蚀性。通常是非磁性的，但在加热过程中可能会显示磁性。当暴露在高温下时，它具有优异的抗碳化铬析出能力。它还具有比304不锈钢更高的蠕变和应力断裂特性。所有这些特性在高温下都能保持，所以321特别适合高温应用。321H牌号是321牌号的改进型，它具有增强的抗蠕变性，较高的碳含量提高了其在较高温度下的强度。321和347不锈钢用于飞机和航空航天部件、膨胀节、波纹管、熔炉部件、热交换器、加热元件管道和化学工艺设备等。301不锈钢在常温下轻度腐蚀环境中，具有与304相同的耐腐蚀性能。然而由于301铬含量较低（16-18%），在极度腐蚀和高温环境下的耐腐蚀性较低。301不锈钢具有高强度，可在退火和冷加工条件下使用。它适用于焊接，然而，焊接301零件需要退火，以溶解焊接引起的碳化铬沉淀，并防止晶间腐蚀。301L是301的变体，具有改进的延展性和可焊性，它不需要退火即可获得最大的耐腐蚀性。另一种变体是301LN，它含有更高的氮并具有更高的加工硬化率，这两种变体都不需要退火。301和301LN不锈钢用于飞机部件、轨道车、汽车、卡车、拖车、电器、幕墙结构等。301L不锈钢用于压力容器、门和排水部件、器皿等。302不锈钢含有约18%的铬和8%的镍。其化学成分几乎与304相同，只是碳含量稍高一些。302具有高韧性、抗拉强度、屈服强度和耐腐蚀性。 302 VS 304，由ChatGPT生成。
302不锈钢采用低速和高进给量加工，以克服其加工硬化倾向。由于粘性切屑的形成，建议在所有刀具上使用断屑槽。302的推荐焊接方法是电阻焊和保护熔焊，必须进行焊后退火。302不锈钢通常用于食品处理设备、炊具、厨具、压力容器和医疗工具。它们以弹簧（锥形压缩弹簧）、筛网、电缆和线材形式广泛销售。347级不锈钢是一种铌稳定奥氏体不锈钢。与321牌号一样，347牌号也不易析出碳化铬，并具有优异的耐晶间腐蚀性能。它具有比304牌号更高的抗蠕变和应力断裂性能。它具有良好的耐腐蚀性，其抗氧化性略优于321牌号。309不锈钢至少含有22%铬、12%镍和少量碳。它具有优异的耐腐蚀性和抗氧化性，在高温下保持高拉伸和蠕变强度，它可以承受盐分环境。309易于轧制、成型、冲压和深拉，冷加工后需进行退火，以防止加工硬化并保持其延展性。309不锈钢用于建造锅炉、熔炉、烤箱、热交换器、窑炉、飞机发动机和汽车排气部件等。总体来说，300系列奥氏体不锈钢用于90%以上的不锈钢焊接应用，原因很简单，奥氏体不锈钢比马氏体、铁素体或沉淀硬化不锈钢更容易焊，300系列钢的焊接接头即使在焊接状态下也具有高韧性。它们在低温和高温下都具有良好的耐腐蚀性和优异的强度。 常用不锈钢机械性能。
201不锈钢含有16-18%的铬和3.5-5.5%的镍。它是304不锈钢和高镍合金的替代品。由于镍含量较低，它的防腐蚀能力低于平均水平。但它比其他不锈钢便宜，并且可以增加锰和氮的浓度来提高其屈服强度。201不锈钢的多功能性归功于其良好的成型性和焊接性。201常用于结构件、家居用品、门窗、汽车零部件、火车车厢和拖车等。202不锈钢含有17-19%的铬、4-6%镍和7.5-10%的锰。它是广泛用于沉淀硬化的不锈钢牌号之一，具有良好的耐腐蚀性、高硬度、韧性（即使在较低温度下）和可焊性。它与302不锈钢有相似的性能，但202的屈服强度较低。202可在退火状态下进行机加工，与201一样，202也具有成本效益。202不锈钢可制成板材、卷材，用于制造家居用品、厨具、结构件、汽车装饰等。好了，今天先分享到这里，如果本文对你有帮助，记得转发，算是对我最好的支持。
别走开，我们稍后回来，继续铁素体，马氏体，双相及沉淀硬化不锈钢之旅。
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