2Cr21Ni12N

抗拉強(qiáng)度 σb (MPa):≥820

條件屈服強(qiáng)度 σ0.2 (MPa):≥430

伸長率 δ5 (%):≥26

斷面收縮率 ψ (%):≥20

硬度 :≤269HB

熱處理規(guī)范:固溶1050~1150℃快冷,時(shí)效730~780℃空冷。

金相組織:組織特征為奧氏體型。

2Cr21Ni12N

標(biāo)準(zhǔn):GB/T 1221-1992

特性及適用范圍

用于制造抗氧化為主的汽油及柴油機(jī)用的排氣閥。

交貨狀態(tài)

一般以熱處理規(guī)范狀態(tài)交貨，其熱處理種類在合同中注明；

未注明者，按不熱處理狀態(tài)交貨。

碳 C :0.15~0.28

硅 Si:0.75~1.25

錳 Mn:1.00~1.60

硫 S :≤0.030

磷 P :≤0.035

鉻 Cr:20.00~22.00

鎳 Ni:10.50~12.50

氮 N :0.15~0.30

不銹鋼的磁性

奧氏體型是無磁或弱磁性的，馬氏體及鐵素體是有磁性的。奧氏體經(jīng)過冷加工，其結(jié)構(gòu)組織也會向馬氏體轉(zhuǎn)化，進(jìn)而磁性變大。

因此，生活中所說的通過磁鐵吸附來辨別不銹鋼優(yōu)劣、真?zhèn)蔚姆椒ㄊ瞧?、錯誤的。

不銹鋼在各領(lǐng)域的應(yīng)用

1 . 1960 年-- 1999 年約 40 年間，西方國家的不銹鋼產(chǎn)量從 215 萬噸猛增到 1728 萬噸，增加了約 8 倍，平均年增長率約為 5 . 5% 。不銹鋼主要用于

廚房、家電、運(yùn)輸、建筑、土木各領(lǐng)域。在廚房器具方面主要有水洗槽和電氣、煤氣熱水器，家電產(chǎn)品主要有全自動洗衣機(jī)的滾筒。從節(jié)能和再循環(huán)等環(huán)保的觀點(diǎn)看，不銹鋼的需求有望進(jìn)一步擴(kuò)大。

在運(yùn)輸領(lǐng)域主要有鐵道車輛和汽車的排氣系統(tǒng)，用于排氣系統(tǒng)的不銹鋼在每輛車中約為 20 -30kg ，全世界的年需求約 100 萬噸，這是不銹鋼最大的應(yīng)用領(lǐng)域。

在建筑領(lǐng)域，最近的需求急劇增長，如:新加坡地鐵車站的防護(hù)裝置，使用了約 5000 噸的不銹鋼外裝飾材。再如日本 1980 年以后，用于建筑業(yè)的不銹鋼增長了約 4 倍，主要用作屋頂、大樓內(nèi)外裝飾和結(jié)構(gòu)材。 80 年代，在日本沿海地區(qū)使用 304 型無涂漆材作為屋頂材料，從防銹考慮，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂猛科岵讳P鋼。進(jìn)入 90 年代，開發(fā)了具有高耐蝕性的 20% 以上高 Cr 鐵素體系不銹鋼，被用作屋頂材料，同時(shí)為了美觀性，開發(fā)了各種表面精加工技術(shù)。

在土木領(lǐng)域，日本的水壩吸水塔使用不銹鋼。歐美的寒冷地區(qū)，為防止高速公路和橋梁的凍結(jié)需撒鹽，這就加速了鋼筋的腐蝕，所以使用不銹鋼鋼筋。在北美的道路中，近 3 年間約有 40 處采用了不銹鋼鋼筋，每處的使用量為 200-1000 噸，今后不銹鋼在該領(lǐng)域的市場將有所作為。

2 .今后擴(kuò)大不銹鋼應(yīng)用的關(guān)鍵是環(huán)保、長壽命和 IT 的普及。

關(guān)于環(huán)保方面，首先從大氣環(huán)保的觀點(diǎn)看，用于抑制二惡英發(fā)生的高溫垃圾焚燒裝置、 LNG 發(fā)電裝置和使用煤的高效發(fā)電裝置的耐熱、耐高溫腐蝕不銹鋼的需求將擴(kuò)大。還有估計(jì)在 21 世紀(jì)初將投入實(shí)際應(yīng)用的燃料電池汽車的電池殼也將使用不銹鋼。從水質(zhì)環(huán)保的觀點(diǎn)看，在給水、排水處理裝置中，具有優(yōu)異耐蝕性的不銹鋼也將擴(kuò)大需求。

關(guān)于長壽命，在歐洲已有的橋梁、高速公路、隧道等設(shè)施中，不銹鋼的應(yīng)用在增加，預(yù)計(jì)這種潮流將遍及全世界。還有日本一般住宅建筑的壽命特別短為 20-30 年，廢材處理成為一大問題。最近以壽命達(dá)到 100 年為目標(biāo)的建筑物開始出現(xiàn)，這樣具有優(yōu)異耐久性的材料需求將增長。從地球環(huán)保的觀點(diǎn)看，長壽命在減少土木、建筑廢材的同時(shí)，有必要從引入新概念的設(shè)計(jì)階段探討如何降低維修成本。

關(guān)于 IT 的普及，在 IT 的發(fā)展和普及過程中，功能材料在設(shè)備硬件方面起很大的作用，對高精密度、高功能材料的要求非常大。如:在手機(jī)和微機(jī)部件中，靈活應(yīng)用了不銹鋼的高強(qiáng)度、彈性和非磁性等特性，使得不銹鋼的應(yīng)用擴(kuò)大。還有在半導(dǎo)體和各種基板的制造設(shè)備中，具有良好清潔度和耐久性的不銹鋼發(fā)揮了重要作用。

不銹鋼具有多種其它金屬沒有的優(yōu)異性能，是一種具有優(yōu)異耐久性和再循環(huán)性的材料，今后對應(yīng)時(shí)代的變化，不銹鋼將廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。

碳是工業(yè)用鋼的主要元素之一，鋼的性能與組織在很大程度上決定于碳在鋼中的含量及其分布的形式，在不銹鋼中碳的影響尤為顯著。碳在不銹鋼中對組織的影響主要表現(xiàn)在兩方面，一方面碳是穩(wěn)定奧氏體的元素，并且作用的程度很大(約為鎳的30倍)，另一方面由于碳和鉻的親和力很大，與鉻形成-系列復(fù)雜的碳化物。所以，從強(qiáng)度與耐腐燭性能兩方面來看，碳在不銹鋼中的作用是互相矛盾的。

不銹鋼和碳鋼的物理性能數(shù)據(jù)對比 碳鋼的密度略高于鐵素體和馬氏體型不銹鋼，而略低于奧氏體型不銹鋼;電阻率按碳鋼、鐵素體型、馬氏體型和奧氏體型不銹鋼排序遞增;線膨脹系數(shù)大小的排序也類似，奧氏體型不銹鋼最高而碳鋼最小;碳鋼、鐵素體型和馬氏體型不銹鋼有磁性，奧氏體型不銹鋼無磁性，但其冷加工硬化生成成氏體相變時(shí)將會產(chǎn)生磁性，可用熱處理方法來消除這種馬氏體組織而恢復(fù)其無磁性。

奧氏體型不銹鋼與碳鋼相比，具有下列特點(diǎn)

1)高的電阻率，約為碳鋼的5倍。

2)大的線膨脹系數(shù)，比碳鋼大40%，并隨著溫度的升高，線膨脹系數(shù)的數(shù)值也相應(yīng)地提高。

3)低的熱導(dǎo)率，約為碳鋼的1/3。

不論不銹鋼板還是耐熱鋼板，奧氏體型的鋼板的綜合性能最好，既有足夠的強(qiáng)度，又有極好的塑性同時(shí)硬度也不高，這也是它們被廣泛采用的原因之一。奧氏體型不銹鋼同絕大多數(shù)的其它金屬材料相似，其抗拉 韌度減少緩慢，并不存在脆性轉(zhuǎn)變溫度。所以不銹鋼在低溫時(shí)能保持足夠的塑性和韌性。

所謂雙相不銹鋼是在其固淬組織中鐵素體相與奧氏體相各占一半，一般最少相的含量也許要達(dá)到30%。

由于兩相組織的特點(diǎn)，通過正確控制化學(xué)成分和熱處理工藝，使DSS兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)。

與奧氏體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的優(yōu)勢如下:

(1)屈服強(qiáng)度比普通奧氏體不銹鋼高一倍多，且具有成型需要的足夠的塑韌性。采用雙相不銹鋼制造儲罐或壓力容器的壁厚要比常用的奧氏體減少30-50%，有利于降低成本。

(2)具有優(yōu)異的耐應(yīng)力腐蝕破裂的能力，即使是含合金量最低的雙相不銹鋼也有比奧氏體不銹鋼更高的耐應(yīng)力腐蝕破裂的能力，尤其在含氯離子的環(huán)境中。應(yīng)力腐蝕是普通奧氏體不銹鋼難以解決的突出問題。

(3)在許多介質(zhì)中應(yīng)用最普遍的2205雙相不銹鋼的耐腐蝕性優(yōu)于普通的 316L奧氏體不銹鋼，而超級雙相不銹鋼具有極高的耐腐蝕性，再一些介質(zhì)中，如醋酸，甲酸等甚至可以取代高合金奧氏體不銹鋼，乃至耐蝕合金。

(4)具有良好的耐局部腐蝕性能，與合金含量相當(dāng)?shù)膴W氏體不銹鋼相比，它的耐磨損腐蝕和疲勞腐蝕性能都優(yōu)于奧氏體不銹鋼。

(5)比奧氏體不銹鋼的線膨脹系數(shù)低，和碳鋼接近，適合與碳鋼連接，具有重要的工程意義，如生產(chǎn)復(fù)合板或襯里等。

(6)不論在動載或靜載條件下，比奧氏體不銹鋼具有更高的能量吸收能力，這對結(jié)構(gòu)件應(yīng)付突發(fā)事故如沖撞，爆炸等，雙相不銹鋼優(yōu)勢明顯，有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

與奧氏體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的弱勢如下:

(1)應(yīng)用的普遍性與多面性不如奧氏體不銹鋼，例如其使用溫度必須控制在250攝氏度以下。

(2)其塑韌性較奧氏體不銹鋼低，冷，熱加工工藝和成型性能不如奧氏體不銹鋼。

(3)存在中溫脆性區(qū)，需要嚴(yán)格控制熱處理和焊接的工藝制度，以避免有害相的出現(xiàn)，損害性能。

與鐵素體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的優(yōu)勢如下:

(1)綜合力學(xué)性能比鐵素體不銹鋼好，尤其是塑韌性，不象鐵素體不銹鋼那樣對脆性敏感。

(2)除耐應(yīng)力腐蝕性能外，其他耐局部腐蝕性能都優(yōu)于鐵素體不銹鋼。

(3)冷加工工藝性能和冷成型性能遠(yuǎn)優(yōu)于鐵素體不銹鋼。

(4)焊接性能也遠(yuǎn)優(yōu)于鐵素體不銹鋼，一般焊前不需預(yù)熱，焊后不需熱處理。

(5)應(yīng)用范圍較鐵素體不銹鋼寬。

與鐵素體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的弱勢如下:

合金元素含量高，價(jià)格相對高，一般鐵素體不含鎳。

綜上所述，可以概括地看出DSS的使用性能和工藝性能的概貌，它以其優(yōu)越的力學(xué)與耐腐蝕綜合性能贏得了使用者的青睞，已成為既節(jié)省重量又節(jié)省投資的優(yōu)良的耐蝕工程材料。

(1)屈服強(qiáng)度比普通奧氏體不銹鋼高一倍多，且具有成型需要的足夠的塑韌性。采用雙相不銹鋼制造儲罐或壓力容器的壁厚要比常用的奧氏體減少30-50%，有利于降低成本。

(2)具有優(yōu)異的耐應(yīng)力腐蝕破裂的能力，即使是含合金量最低的雙相不銹鋼也有比奧氏體不銹鋼更高的耐應(yīng)力腐蝕破裂的能力，尤其在含氯離子的環(huán)境中。應(yīng)力腐蝕是普通奧氏體不銹鋼難以解決的突出問題。

(3)在許多介質(zhì)中應(yīng)用最普遍的2205雙相不銹鋼的耐腐蝕性優(yōu)于普通的 316L奧氏體不銹鋼，而超級雙相不銹鋼具有極高的耐腐蝕性，再一些介質(zhì)中，如醋酸，甲酸等甚至可以取代高合金奧氏體不銹鋼，乃至耐蝕合金。

(4)具有良好的耐局部腐蝕性能，與合金含量相當(dāng)?shù)膴W氏體不銹鋼相比，它的耐磨損腐蝕和疲勞腐蝕性能都優(yōu)于奧氏體不銹鋼。

(5)比奧氏體不銹鋼的線膨脹系數(shù)低，和碳鋼接近，適合與碳鋼連接，具有重要的工程意義，如生產(chǎn)復(fù)合板或襯里等。

(6)不論在動載或靜載條件下，比奧氏體不銹鋼具有更高的能量吸收能力，這對結(jié)構(gòu)件應(yīng)付突發(fā)事故如沖撞，爆炸等，雙相不銹鋼優(yōu)勢明顯，有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值