不锈钢的牌号、成分、性能各异,常用的分类方法主要是按钢的主要化学成分(特征元素)和组织结构以及二者相结合的方法来进行分类。



一、按钢中的主要化学成分(特征元素)分类


  最常用是按钢中特征元素分为铬系不锈钢和铬镍系不锈钢两大类。


 1. 铬系


   除铁外,钢中的主要合金元素是铬,这类不锈钢称为铬系不锈钢,相当于美国的AISI 400系列。


 2. 铬镍系


   除铁外,钢中的主要合金元素是铬和镍,这类不锈钢称为铬镍系不锈钢,相当于美国的AISI 300系列。



二、按钢的组织结构特征分类


   钢的组织结构是指钢的晶体结构和钢的显微组织的特征。不锈钢按其组织结构的不同进行分类,主要可分为五大类。即铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢。


 1. 铁素体不锈钢(F)


   高、低温度下晶体结构均为体心立方 见图1. 4a ,铁素体不锈钢的显微组织见图1.4(b)。


    ①. 晶体结构 系指晶体的微观构造,在钢铁材料中,常见的晶体结构主要有体心立方和面心立方两类。钢的晶体结构是决定钢的力学、化学、物理等性能的最基本的因素之一。


    ②. 显微组织 在显微镜下观察到的钢的组织。


     一般铁的晶体结构也是体心立方。而铬是铁素体形成元素,所以,铬加入铁中,钢的晶体结构没有改变。铁素体不锈钢的代表性牌号有0Cr11Ti(409)和1Cr17(430)等。


    使钢形成铁素体的元素还有Mo、Si、Al、W、Ti、Nb等。


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 2. 奥氏体不锈钢(A)


   向铁素体不锈钢中加入适量具有奥氏体形成能力的镍元素,便会得到高温和室温下均为面心立方晶体结构[见图1.5a 的奥氏体不锈钢。奥氏体不锈钢的显微组织见图1.5(b)。


   使钢形成奥氏体的元素除Ni外,还有C、N、Mn、Cu等。


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 3. 马氏体不锈钢(M)


   高温下为奥氏体,室温和低温下组织为马氏体,马氏体系自奥氏体转变而来的相变产物。马氏体不锈钢的晶体结构为体心四方(具有长方度的体心立方),见图1.6(a),而低碳,特别是超低碳马氏体不锈钢的晶体结构则为体心立方。 马氏体不锈钢的显微组织见图1.6(b)。Fe-Cr-C马氏体不锈钢的代表性牌号有1Cr13(410)等;马氏体不锈钢的代表性牌号有1Cr17Ni2(431)、00Cr13Ni5Mo等。


   为了便于大家对不锈钢中前三种组织结构的了解,表1.2中列出了铁(低碳钢)和不锈钢组织结构的对比。


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 4. 双相不锈钢(F+A)


   钢的基体组织为铁素体和奥氏体具有一定比例的双相结构。它们的显微组织见图1.7。双相不锈钢的代表性牌号有1Cr25Ni5Mo1.5(AISI 329),1Cr21Ni5Ti(1X21H5T),00Cr22Ni5Mo3N(SAF 2205)和 00Cr26Ni7Mo3N (SAF 2507)等。


   前述形成铁素体的元素和形成奥氏体的元素在钢内合理配比,便可得到F+A双相不锈钢。


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 5. 沉淀硬化不锈钢(PH)


   是在室温下,钢的基体组织可以是马氏体、奥氏体以及铁素体,经适宜热处理,在基体上沉淀(析出)碳化物和金属间化合物等进一步使不锈钢强化的一类不锈钢。代表性牌号有0Cr17Ni4Cu4Nb(17-4PH,AISI 630),0Cr17Ni7Al (17-7PH,AISI 631)等。



三、按钢的化学成分和组织结构相结合的方法分类


   按钢中的特征元素和钢的组织结构相结合的方法分类可以有很多类型。例如,马氏体铬不锈钢,马氏体铬镍不锈钢,奥氏体铬镍不锈钢,奥氏体铬锰不锈钢等。


   除了上述分类方法外,还有按性能和用途;按钢的功能特点等的分类,此处不再一一列举。


   图1.8系不锈钢分类的简单概括和代表性牌号简图。


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