奧氏體系列不銹鋼以300系列和馬氏體系列進行表示,鐵素體系列不銹鋼則以400系列進行表示。


1. 從300系列向400系列鋼種轉換


  對應300系列鋼種而開發400系列鋼種的過程中,為了適應客戶對產品的需求,各不銹鋼生產廠家針對其特定用途,具有同等耐腐蝕性的高純化鐵素體系列不銹鋼的開發,幾乎全都是由鉻(Cr)和鉬(Mo)相組合的合金。將300系列代表鋼種SUS304不銹鋼(18Cr-8Ni)和400系列代表鋼種 SUS410(13Cr),SUS430(18Cr)的特性進行比較,一般情況下,400系列鋼種其耐腐蝕性與加工性較差。如果想改善其耐腐蝕性則需要增加鉻的含量,還需添加鉬。這樣一來,加工性能降低了,而且加入鉬使原材料價格變動大,使成本增高。如何使400系列鋼種的耐腐蝕性和加工性能向300系列鋼種靠近,是課題的重點。


 最近開發的400系列鋼種和這種想法相近,如表1-4所介紹。為彌補400系列加工性差的弱點,作為高純化高加工性鐵素體系列不銹鋼有新日鐵住金(即新日本鋼鐵公司和住友金屬工業公司合并的新組建公司)的YUSPDCX(17Cr-0.2Ti-ULC.N).在力學性能方面,其伸長率比原來SUS430提高了40%左右。但是,與SUS304相比其耐腐蝕性有差別,因此其用途受到限制。另外,為了彌補400系列鋼種的耐腐蝕性差的不足,要增加鉻(Cr)的含量,而此同時又要使其加工性能不降低,則開發了JFE鋼的JFE443CT(21Cr-0.4Cu-0.3Ti-LC,N)(見表1-5)。它具備了與SUS304相同的耐腐蝕性而且比SUS304價格低廉,成為一種全新的不銹鋼。在表1-6中,收集了從300系列向400系列轉換鋼種的考慮方案。


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 2. 300系列和400系列鋼種所在位置的變化


 在不銹鋼發展過程(年輪)中,由于不銹鋼的新鋼種開發,如進行了從300系列不銹鋼向400系列不銹鋼的鋼種的轉換,多是因為不銹鋼的主要原料鎳或鉬的價格上漲而引起的。從前以300系列不銹鋼的代表SUS304 和400系列不銹鋼的代表 SUS410、SUS430,在耐腐蝕性和成本以及特性方面被明確分類;近來因為市場需求和不銹鋼生產廠家的努力,開發了改善耐腐蝕性的400系列不銹鋼材料,遂而400系列不銹鋼所在位置亦取得變化(見圖1-2)。


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 在每個產業領域中,許多產品都有不銹鋼鋼種轉換的記錄。以前雖然發生過幾次鎳原料價格上漲,但大都在較短時間內就有所回落,大幅度價格高漲時期有1969年、1988年以及2004年3次。1980年開始,因為開發了許多400系列鋼種,因而第二次(1988年),因鎳原料價格高漲時就進行了從300系列向400系列鋼種的成功轉換。但是,在建筑五金等領域中,因為長期遺留下來了一種習慣-300系列不銹鋼無磁性,被認為是“高級品”,有磁性的400系列不銹鋼是“便宜貨”。這些認識,使鋼種轉換面臨困難。還有因轉換會導致以300系列不銹鋼為主的銷售商銷售額下降,盈利減少,因此還沒有需方積極要求進行鋼種轉換的活動。


  在鋼種轉換問題上,除鎳材價格高的因素外,還有軋制方法方面的因素。普通鋼兼營不銹鋼的廠家,用軋制普通鋼的串列式連續冷軋機組軋制不銹鋼擴大生產能力并積極銷售,這些冷軋機組軋制的SUS436L(18Cr-1Mo-Ti,Nb-LC)替代SUS304,探討向400系列鋼種轉換的問題。而用同樣的ZM機組冷軋不銹鋼,從SUS304 向鐵素體鋼種轉換所獲得的價差很小,建議需要時以串列式連續冷軋機組組合軋制價差大的不銹鋼材,來促進鋼種的轉換。但此法所軋鋼材達不到同樣的質量,事故多次發生。


 3. 與300系列鋼種對應的400系列鋼種的開發


 在不銹鋼發展的歷史過程中,形成根基的基本鋼種記號為409,410,430,434,304,316.這些鋼種是前輩們以智慧將生產成本和耐腐蝕性之間優選平衡的成果。引起從所謂奧氏體體系的300系列不銹鋼轉化到所謂鐵素體和馬氏體的400.系列不銹鋼,是由于Mo材料價格上漲,針對汽車用裝飾材料SUS434(18Cr-1Mo)而開發了取代SUS434的18Cr-Nb(SUS430J1L)。


 還有不銹鋼的主要原料鎳(Ni),當其價格高漲時與300系列不銹鋼的代表304具有相同耐腐蝕性的400系列不銹鋼,市場需求量大大提高。進而在汽車、電機、建筑材料方面廣泛應用,擴展了不銹鋼的用途范圍。在這些領域中,300系列不銹鋼的線[膨]脹系數大,對于長尺寸的房頂材料因難以采取焊接方法施工,而且在使用過程中也產生過問題;因此不銹鋼生產廠家注重開發了與300系列不銹鋼具有同樣耐腐蝕性的400系列不銹鋼,陸續地開發了高耐腐蝕性的鐵素體系不銹鋼,以400系列不銹鋼替補了300系列不銹鋼。在制造技術方面,400系列不銹鋼由于是低碳、低氮制造技術,因此必須進行高純化工作,向來以生產不銹鋼為專業的廠家現在得到了一個擴大生產規模的契機。由于開發400系列不銹鋼新規格鋼種,同時開發了許多耐腐蝕性改進材料,對擴展不銹鋼的用途,做出很大貢獻(見圖1-3)。


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