镍价的波动促使许多的生产商寻求另一种与304性能相同的奥氏体不锈钢替代产品。在20世纪30年代初,生产出了最初的铬锰(Cr-Mn)奥氏体不锈钢,钢中锰元素取代了部分镍。此后,对具体的成分比例进行了更多的研究,使用了氮(N)和铜(Cu),控制强烈影响材料性能的元素碳(C)和硫(S)。
200系列不锈钢的应用在印度所以成功,是由于在一些特定的用途中有可能替代304不锈钢,而且没有危险。与此相反,在其他地方,在市场上售出的200系列不锈钢几乎没有控制硫、碳含量,存在着损害终端用户和不锈钢形象的风险。
以下是一些200系列不锈钢的化学成分一览表:
标准型号 |
化 学 成 份 |
铬(Cr) |
镍(Ni) |
锰(Mn) |
氮(N) |
碳(C) |
硫(S) |
201S20100 |
16~18 |
3.5~5.5 |
5.5~7.5 |
≤0.15 |
≤0.03 |
≤0.03 |
201LNS20153 |
16~17 |
4.0~5.0 |
6.4~7.5 |
0.1~0.25 |
≤0.03 |
≤0.03 |
202S20200 |
17~19 |
4.0~6.0 |
7.5~10 |
≤0.15 |
≤0.03 |
≤0.03 |
204LS20400 |
15~17 |
1.5~3 |
7.0~9.0 |
0.15~0.3 |
≤0.03 |
≤0.03 |
S204300 |
15.5~17.5 |
1.5~3.5 |
6.5~9.0 |
0.05~0.25 |
≤0.03 |
≤0.03 |
205S20500 |
15.5~17.5 |
1.5~3.5 |
14.0~15.5 |
0.32~0.40 |
≤0.03 |
≤0.03 |
214S21400 |
17~18.5 |
≤1.0 |
14.0~16.0 |
0.12~0.35 |
≤0.03 |
≤0.03 |
216S21600 |
17.5~22 |
5.0~7.0 |
7.5~9.0 |
0.25~0.5 |
≤0.03 |
≤0.03 |
S24000 |
17~19 |
2.25~3.75 |
11.5~14.5 |
0.2~0.4 |
≤0.03 |
≤0.03 |
S3200 |
19.5~21.5 |
1.0~3.0 |
4.0~6.0 |
0.05~0.17 |
≤0.03 |
≤0.03 |
EN1.4371 |
16~17 |
3.5~5.5 |
6.0~8.0 |
0.15~0.2 |
≤0.03 |
≤0.03 |
EN1.4372 |
16~18 |
3.5~5.5 |
5.7~7.5 |
0.05~0.25 |
≤0.03 |
≤0.03 |
EN1.44373 |
17~19 |
4.0~6.0 |
7.5~10.5 |
0.05~0.25 |
≤0.03 |
≤0.03 |
J1印度厂家 |
15~17 |
4.0~5.0 |
7.0~8.0 |
≤0.08 |
≤0.03 |
≤0.03 |
锰取代部分或全部镍有可能生产更低镍含量的奥氏体不锈钢。18%的铬含量与低的镍含量达不到平衡而形成了铁素体,为此,200系列不锈钢中的铬含量降到15%~16%,某些情况下降到了13%~14%,甚至5%~10%,其耐腐蚀性是不能与304和其他类似的钢相比的,此外,在沉积区和缝隙的腐蚀部位常见的酸性条件下,锰在有些情况下降低了再钝化的作用。Cr-Mn钢在这些条件下的毁坏速度大约是304不锈钢的10-100倍。还有,在生产中常常不能控制这些钢中残余的硫含量和碳含量,材料无法溯源跟踪,甚至在材料回收利用也如此。如果不说明Cr-Mn钢,它们就会成为一种危险的废钢混合原料,导致铸件含有意想不到的高锰含量。
然面这些钢与300系列不锈钢绝对不能“互换”或借用“,就耐蚀性而言有着完全不同的性能等级。考虑到这点,在400系列铁素体不锈钢中(不锈铁)可找到一些合适的替代品种。这些品种既可以是薄板、带钢、钢管、棒材等这样的原料,也可以制成产品,如螺钉、螺帽、螺栓、法兰、阀门、大理石挂件等,在没有从本质上确认,甚至在某些情况下以错误的确认就已售出。
对这些问题,江苏戴南新经纬药物研究所,1990年正式研发一种特殊试剂——N低不锈钢测定液(通电型),它对于存在的锰敏感,从根本上快速鉴别一种奥氏体不锈钢属于200系列还是300系列。
2005年与不锈钢协会(Centro Inox)与无损探伤(NDT)专业化公司合作,成功开发出了一种不锈钢快速识别液,无需通电,数秒即可识别200系列和300系列。
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