发布时间:2025-05-22
不锈钢板材的分类方式多样,可按组织结构、化学成分、性能特点、表面处理等维度划分,以下是详细分类及典型应用场景:
一、按组织结构分类(最常用分类方式)
根据冶金组织类型,不锈钢可分为五大类,各类的微观结构、性能及应用差异显著:
1. 奥氏体不锈钢
典型牌号:304(06Cr19Ni10)、316L(022Cr17Ni12Mo2)、310S(06Cr25Ni20)、201(12Cr17Mn6Ni5N)。
组织结构:面心立方奥氏体组织,无磁性(冷加工后可能产生弱磁)。
性能特点:
高耐腐蚀性(尤其耐酸、碱、盐),焊接性优异。
塑性和韧性极佳,易于加工成型(如折弯、拉伸)。
高温强度高(310S 可耐 1200℃高温)。
应用场景:
食品工业(储罐、餐具)、医疗器械(手术器械)。
化工设备(反应釜、管道)、建筑装饰(幕墙、扶手)。
航空航天(发动机部件)、厨房设备(水槽、烤箱内胆)。
2. 铁素体不锈钢
典型牌号:430(10Cr17)、409(022Cr11Ti)、439(019Cr19Mo2NbTi)。
组织结构:体心立方铁素体组织,强磁性,不可通过热处理强化。
性能特点:
耐腐蚀性低于奥氏体不锈钢,但优于碳钢(尤其耐应力腐蚀)。
导热性好,膨胀系数低,适合高温下尺寸稳定的场景。
加工性能一般,焊接时易脆化(需控制焊接工艺)。
应用场景:
建筑装饰(外墙板、窗台)、汽车排气管(409)。
家电面板(冰箱、洗衣机内筒)、热交换器(需耐高温)。
3. 马氏体不锈钢
典型牌号:410(12Cr13)、420J1(20Cr13)、440C(108Cr17)。
组织结构:马氏体组织,强磁性,可通过淬火 + 回火强化(硬度可达 HRC50 以上)。
性能特点:
高强度、高硬度、耐磨性能优异,但耐腐蚀性较差(需表面处理提升防腐)。
焊接性差,易产生裂纹(需焊前预热、焊后热处理)。
应用场景:
刀具(菜刀、手术刀片,440C)、轴承、弹簧。
汽轮机叶片(410)、阀门零件(需耐磨耐蚀)。
4. 双相不锈钢
典型牌号:2205(022Cr22Ni5Mo3N)、2507(022Cr25Ni7Mo4N)。
组织结构:奥氏体 + 铁素体(各占约 50%)的混合组织,弱磁性。
性能特点:
强度是普通奥氏体不锈钢的 2 倍(屈服强度≥450MPa)。
耐点蚀、缝隙腐蚀能力优异(尤其耐氯离子腐蚀,如海水、盐溶液)。
焊接性良好,热加工需控制温度避免脆化。
应用场景:
海洋工程(海水淡化设备、船舶管道)。
化工高压环境(炼油厂、造纸设备)、污水处理系统。
5. 沉淀硬化不锈钢
典型牌号:17-4PH(05Cr17Ni4Cu4Nb)、PH15-7Mo(07Cr15Ni7Mo2Al)。
组织结构:马氏体基体 + 析出硬化相(如碳化物、金属间化合物)。
性能特点:
通过时效热处理(沉淀硬化工艺)可同时获得高强度和高韧性(硬度可达 HRC40-50)。
耐腐蚀性接近 304 不锈钢,加工成型后需热处理强化。
应用场景:
航空航天(飞机结构件、发动机部件)。
核工业(压力容器、阀门)、高端机械(轴类、齿轮)。
二、按化学成分分类(以合金元素区分)
1. 铬不锈钢(Cr 含量 12-30%)
代表材质:410(12Cr13)、430(10Cr17)。
特点:以铬为主要合金元素,耐腐蚀性依赖铬含量(Cr≥12% 形成钝化膜),成本较低。
应用:对耐腐蚀性要求不高的场景(如餐具、建筑五金)。
2. 铬镍不锈钢(Cr+Ni 双元素合金)
代表材质:304(18Cr-8Ni)、316(16Cr-10Ni-2Mo)。
特点:镍提升奥氏体稳定性,耐腐蚀性、韧性显著优于铬不锈钢,成本较高。
应用:高要求场景(食品级设备、医疗器材、化工储罐)。
3. 铬锰镍不锈钢(低镍高锰替代型)
代表材质:201(17Cr-5Mn-5Ni)、202(18Cr-8Mn-5Ni)。
特点:用锰替代部分镍降低成本,但耐腐蚀性较差(易生锈),高温下性能不稳定。
应用:低端装饰(栏杆、货架)、非关键结构件(需注意使用环境)。
4. 高合金不锈钢(含 Mo、Cu、N 等元素)
代表材质:
316L(含 Mo,耐酸蚀)、904L(含 Cu,耐硫酸腐蚀)。
254SMO(6Mo 不锈钢,耐氯离子腐蚀)。
特点:添加稀有元素提升特定性能(如耐强酸、耐高温、抗应力腐蚀)。
应用:极端环境(海洋平台、制药设备、浓酸储罐)。
三、按性能特点分类
1. 耐酸不锈钢
特性:抵抗强酸(如硫酸、硝酸)腐蚀,通常含 Mo、Cu 等元素(如 316L、904L)。
应用:化工、制药、锂电池行业的强酸介质储存与反应设备。
2. 耐高温不锈钢
特性:在高温下保持强度和抗氧化性(如 310S 耐 1200℃氧化,430 耐 800℃)。
应用:锅炉、热处理炉、汽车尾气净化装置。
3. 耐磨不锈钢
特性:高硬度 + 一定耐腐蚀性(如马氏体 440C、沉淀硬化 17-4PH)。
应用:刀具、轴承、矿山机械耐磨部件。
4. 易切削不锈钢
特性:添加硫(S)或硒(Se)改善切削性能(如 303Cu、416)。
应用:自动车床加工的精密零件(如螺丝、齿轮)。
四、按表面处理分类
不锈钢板材的表面处理直接影响外观和功能,常见类型如下:
1. 工业表面(原始状态)
No.1(热轧表面):热轧后退火酸洗,表面粗糙,用于进一步加工(如冷轧)。
2B(冷轧光亮表面):冷轧后酸洗 + 光亮退火,表面平整光亮,最常用基础表面。
2. 装饰表面
镜面(8K/10K):研磨抛光至镜面效果,反射率≥90%,用于高档装饰(酒店墙面、电梯面板)。
拉丝(HL):机械拉丝形成单向纹理,抗指纹、耐刮擦,用于家电面板(冰箱、烤箱)。
喷砂 / 蚀刻:表面形成颗粒感或图案,增加摩擦力或艺术效果(建筑幕墙、标识牌)。
3. 功能表面
镀层(镀钛 / 镀铬):提升硬度和美观度(如金色钛镀层用于装饰)。
涂层(聚四氟乙烯):表面涂覆特氟龙,实现不粘效果(厨房厨具、医疗抗菌设备)。
压花:冷轧时轧辊刻纹形成凹凸图案(防滑地板、家具面板)。
五、按国标 / 美标体系分类
不同国家标准对不锈钢的牌号命名规则不同,需注意对应关系:
分类体系 | 典型牌号示例 | 对应关系说明 |
国标 | 304(06Cr19Ni10) | 数字代表碳及合金元素含量(%) |
美标 | 304(AISI 304/UNS S30400) | AISI/UNS 体系,广泛用于国际贸易 |
日标 | SUS304 | 与美标牌号基本对应 |
欧标 | X5CrNi18-10 | 以 “X” 开头,数字代表碳及合金含量 |
六、特殊类型不锈钢
1. 超级不锈钢
定义:合金元素含量更高(如 Cr≥25%、Ni≥7%、Mo≥3%),性能远超普通不锈钢。
代表:2507(双相钢,耐蚀性优于 316L)、654SMO(6Mo 奥氏体钢,耐氯离子腐蚀)。
应用:深海工程、核电、浓酸处理设备。
2. 抗菌不锈钢
特性:添加铜(Cu)或银(Ag)等元素,表面可抑制细菌滋生(如 2205 抗菌钢)。
应用:医疗设施(手术台、储物柜)、食品加工设备。
3. 经济型不锈钢
代表:409L(超低碳铁素体,成本低于 304)、201(低镍高锰,价格仅为 304 的 1/2)。
应用:对耐腐蚀性要求不高的场景(如汽车配件、低端装饰)。