隨著不銹鋼需求量的大幅增長

,對鎳的消耗逐年攀升,近而帶來價格的猛漲,這就要求能否有節約鎳的不銹鋼品種來取代目前大量使用的300系列。以錳代鎳或用錳節鎳的200系列不銹鋼就是一種很有潛力的鋼種,其研發始于二戰時期,當時由于戰爭,鎳作為戰略物質被有關國家嚴格控制,鎳的供應量嚴重不足。為此,美國、德國等便開始了以錳代鎳的不銹鋼研究。至20世紀40年代,經深入研究,美國,將錳-氮代鎳鋼定型,開發了高錳系列奧氏體不銹鋼,即200系列不銹鋼。二戰結束后,美國鎳的供應狀況逐步改善,不銹鋼生產不再受原料緊張的制約,因此200系列就沒有進一步得到更大的發展。當時幾位曾參與研發200系列不銹鋼的印度人回到印度后,根據印度富錳缺鎳的國情,將在美國開發的200系列的不銹鋼品種帶回印度進一步研究、應用,結果取得了很大的成功。但由于化學成分中Mn刻意的添加,其也有難變形、可加工性差,力學性能方面強度高、塑性不足等特點,這就需要在冶金及化學成分上加以調整,以優化其力學性能,得到最佳強塑綜合性的組合。從目前趨勢來看,高性能200系列主要通過以下幾個方面加以改良:(1)以氮代替碳,穩定奧氏體,在提高強度同時提高耐蝕性能,如204,211,216;(2)適量添加Mo、Nb等元素,改善鋼的抗點蝕、晶間腐蝕和抗應力腐蝕性能,如216,223;(3)加銅降低鋼的冷加工硬化率,改善冷頂鍛和冷成形性能,如204Cu,211,223。美國冶金學家、ASTM會員約翰*邁杰,用204Cu代替304的研究成尤其令人鼓舞。 改良后的204Cu和304在抗拉強度與減面率曲線對比,204Cu的綜合性能已接近304,冷頂鍛試驗結果也優于304,耐蝕酸浸試驗204Cu也大大優于304鋼,所以說200系列的潛力是可以通過其它元素成分的添加得以改善的,其應用前景廣闊,特別是在資源節約和成本方面有著較大的優勢。200系列不銹鋼有如下特點:固溶處理后的抗拉強度偏高,一般為800~1100MPa,而且無法將抗拉強度降下來;冷加工硬化率急劇上升,冷加工強化系數K>15,加工難度大,過程成本增加;具有優良的耐磨性能;彎曲成形和冷頂鍛性能較差;并且傳統的200系列鋼,對晶間腐蝕很敏感,而且加穩定化元素也無法改變其敏感性。 從以上的特點來看,200不銹鋼具有強度高,加工硬化效應明顯,具良好的耐磨性,所以在使用過程中可充分利用其特點。通過幾種典型的200系列不銹鋼化學成分對比,我們可以看出,從含C量方面來講:一類是C含量在0.10%以上的;另一類則C含量相對較低,這可能會影響其耐磨性能。由于鋼中Mn的大量加入,使得鋼中的鎳含量大為降低,通常只有2~6%,這就很大程度上節約鎳的添加量。但由于鋼中Cr含量在14~20%,作為不銹鋼自身的耐蝕不銹特點因此不會減弱,所以說200系列能夠在諸多領域得以應用。不銹鋼鍋 |