不锈钢等级选择指南

在为特定应用选择不锈钢时，必须注意表1中列出的基本性能需要考虑。所有五种基本类型的合金(如沉淀硬化、马氏体、铁素体、双相和奥氏体)的这些性能都不同。

耐蚀性的选择

为特定类型的腐蚀环境选择廉价的钢是很困难的。材料选择的关键因素之一是考虑金属的使用寿命、耐腐蚀性能和材料可以使用的环境。为了选择耐强酸的腐蚀等级，除了表明各等级腐蚀速率的等腐蚀曲线外，还公布了几个推荐等级表。开发这些表格通常是为了比较不同的等级，并选择合适的等级。然而，必须小心，因为在相似的环境之间存在微小的差异，这反过来又会在腐蚀速率方面造成很大的差异。

下表提供了不锈钢的基本性能:

表1。不锈钢的基本“竞争优势”特性

必需的属性	可供选择的合金组和合适的等级
耐蚀性	根据运行环境进行选择。
耐热性	奥氏体品位，特别是铬含量高的奥氏体，以及硅、氮和稀土元素含量高的奥氏体(如310和S30815)。高铬铁素体等级也可用(例如446)。
耐低温(低温)	奥氏体等级在极低温度下具有极好的韧性。
磁响应	奥氏体级磁导率低;高镍级(例如316或310)即使冷加工也保证无磁性。
高强度	马氏体和沉淀硬化等级。

不锈钢常因局部腐蚀而腐蚀。操作环境中氯化物的存在控制缝隙腐蚀和点腐蚀的机理。

抗点蚀性等价

特定不锈钢等级的点蚀和缝隙腐蚀抗力用点蚀等效数(PRE)表示，如表2所示。PREs的计算公式如下:

PRE = %Cr + 3.3% Mo + 16% N

据估计，具有高合金元素如钼、氮和铬的牌号更抗缝隙和点腐蚀。由于这个原因，316级，含2%的钼，被用于船用配件。超奥氏体钢，含有高达6%的钼和高铬和氮添加物，可用于严格的含氯环境。

不同不锈钢等级的PRE编号如下表所示:

表2。不同牌号的点蚀电阻等效数或PRE

年级	类	精准医疗
3 cr12	铁素体	11
430	铁素体	17
303	奥氏体	18 *
304 / L	奥氏体	18
316 / L	奥氏体	24
2205	双工	34
904升	奥氏体	34
S31254	奥氏体	43
S32750	双工	43
S32520	双工	43

*由于成分中含有硫，计算出的303级的污染预估不准确。

应力腐蚀开裂

应力腐蚀开裂(SCC)是奥氏体钢最常见的问题之一。SCC是在有微量氯存在的情况下发生的。双相钢等级对SCC具有高度的抵抗能力，而铁素体等级对这种腐蚀具有中等的抵抗能力。

机械和物理性能的选择

沉淀淬火钢和高强度马氏体钢是阀门主轴和轴的最佳选择。据估计，这些等级比304和316等级有更多的强度。与耐腐蚀一样，高强度是选择不锈钢牌号的重要标准。

通常根据所要求的耐蚀性来选择等级，结构是根据所选等级的物理和机械性能来发展的。在选择过程中，还应尽早考虑这些等级的二级性能。选用高强度双相等级，如2205级，解决了腐蚀问题，并由于其高强度提供了成本效益。

另一方面，铁素体等级的选择，如3CR12级，可以提供足够的耐腐蚀性非装饰应用。此外，由于温度变化造成的畸变较小，热膨胀系数较低是可取的。铁素体级的热膨胀率与低碳钢、l和三分之二奥氏体级(如304级)的热膨胀率相似。

选择制造

同样，通常情况下，等级的选择是为了耐腐蚀和然后考虑的是如何制造产品。在等级选择过程中应尽早考虑制造，因为它对产品的经济性有很大的影响。表3列出了一些常用等级，并比较了它们的相对制造特性。这些比较是在任意1到10个尺度上进行的，其中10个表示用特定的方法制作精良。

制造过程影响产品的成本效益;因此，必须非常认真地考虑这个因素。表3列出了一些常用等级及其制造特性。

下表显示了某些钢等级的重要制造特性。表中的比较率是任意比例的，10代表使用特定方法制作的优秀作品。

表3。普通等级及其相关制造特性

年级	成形性	切削加工性能	可焊性
303	1	8 *	1
304	8	5 *	8
316	8	5 *	8
416	1	10	1
430	4	6	2
2205	5	4	5
3 cr12	5	6	6

*改进的可加工性版本，这些等级提供更高的可加工性在某些产品。

需要注意的是，某些产品的理想性能可能会在选择过程中受到影响。例如，303级具有优异的切削性能和高含硫量，这不仅提高了切削速度，而且降低了耐腐蚀性、成形性和可焊性。因此，不建议在氯化物或海洋环境中使用。

选择标准

在选择不锈钢牌号之前，有必要考虑关键性能，如耐腐蚀性。然而，二级性能，如机械和物理性能，以及任何等级的制造方便性也应该被考虑在内。适当的选择不仅基于延长、无错误的使用寿命，而且还基于廉价的安装和制造。