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由于鉻和鎳等礦產資源是有限且緊缺的,一定程度上限制了傳統奧氏體不銹鋼的發展,所以人們在常規18-8型鉻鎳不銹鋼的基礎上加入錳、氮,從而代替部分金屬鎳來制造出了鉻錳系奧氏體不銹鋼,也就是俗稱的200 系不銹鋼,202不銹鋼就是其中一種,被大量用在消費品領域。
202不銹鋼的化學成分
經長期探索研究,成功研發出各種以錳代鎳型不銹鋼,202不銹鋼身處其中。根據鎳當量計算公式,選擇Mn、 N、Cu為替代鎳的主要元素,由于氮形成和穩定奧氏體的能力強,且易得又便宜,是利大于弊的。錳形成奧氏體的能力雖弱,但穩定奧氏體的能力較強,價格也較低廉,能夠大量使用。另外為保證耐腐蝕性能,202 不銹鋼中的鉻含量要在16%~18%;為保證力學等性能且具有單一的奧氏體組織,鎳含量在4% ~6%,錳含量在7%~10%。 Cu形成奧氏體能力較弱,在不銹鋼中的固溶度有限,但有時,少量Cu含量對鋼的某些力學性能和某些介質的耐蝕性會產生有益的影響。
202不銹鋼與304不銹鋼的性能比較
202不銹鋼與304不銹鋼在材料性能有一定差異,在強度、屈服強度、延伸率方面202不銹鋼高于 304不銹鋼,能夠滿足機械性能方面類似304不銹鋼的要求,但其冷加工性能較差。
對202不銹鋼的熱軋退火料進行了晶間腐蝕試驗,其彎曲結果均無裂紋。其全面腐蝕情況:熱軋退火狀態材料腐蝕速率為250.66g/(m22h);冷軋退火狀態材料的腐蝕速率為 184.78g/(m22h)。202不銹鋼的耐蝕性略低于304不銹鋼,適于無污染和輕污染的大氣、清潔水條件以及弱腐蝕性的酸、堿、鹽等介質。
202不銹鋼的優點
1、從加工性能看,202不銹鋼能用于幾乎所有的制品領域,應用范圍非常廣。尤其適用于建筑裝飾,廚房、衛生間設備和用具,家用電器,交通運輸以及工業部門的設備和部件。
2、在弱腐蝕條件下,202不銹鋼完全可以替代304不銹鋼。
3、因為202不銹鋼的化學成分中鎳含量低,所以其價格比304不銹鋼便宜很多,價格優勢巨大。
202不銹鋼的使用建議
從202不銹鋼自身性能角度看,除強氧化性介質、強酸和低溫條件外,大部分使用304不銹鋼的場合,基本都能用 202不銹鋼替代,特別是民用場合,更加適合202不銹鋼的使用。
200系列不銹鋼因為采用錳、氮代鎳,所以其原料成本大幅度降低。一般來說,202不銹鋼的原料價格能比304 不銹鋼的原料價格便宜20%~25%。所以202不銹鋼與 304不銹鋼相比有價格優勢明顯,并且202不銹鋼的鎳含量比較低,抵御鎳價對不銹鋼價格沖擊的能力較強,所以202不銹鋼的市場價格相對更穩定。另外因為 202不銹鋼室溫抗拉強度和屈服強度均高于304不銹鋼,所以理論上還可節約不銹鋼鋼材使用量,降低不銹鋼直接用戶的使用成本。
伴隨國內不銹鋼生產裝備和工藝技術的進步,200系列不銹鋼的生產工藝也已基本完善和成熟,尤其是RKEF礦熱爐冶煉鎳生鐵的技術廣泛采用,很大程度上推進了 200系列不銹鋼的發展。不過需要注意的是,市場上也存在很多200系不銹鋼以次充好的現象,這是不利于200系不銹鋼的擴展應用的,隨著國家相應政策的不斷完善,相信 200系不銹鋼的優勢可以真正發揮出來。