不銹鋼護(hù)欄材料的發(fā)展 制作不銹鋼護(hù)欄的不銹鋼經(jīng)過近百年的研制和開發(fā)已形成一個(gè)有 300 多個(gè)牌號(hào)的系列化的鋼種。特殊鋼體系中不銹鋼性能獨(dú)特，應(yīng)用范圍廣，起其它特殊鋼無(wú)法代替的作用 , 不銹鋼是 20 世紀(jì)重要發(fā)明之一。而不銹鋼護(hù)欄幾乎可以涵蓋其它任何一類特殊鋼。投放市場(chǎng)以來(lái)很受歡迎，抗菌不銹鋼具有不銹鋼優(yōu)點(diǎn)和良好的抗菌性能。廚房設(shè)備、食品工業(yè)的工作臺(tái)及器皿、醫(yī)療器械、日常生活中的餐具及掛毛巾支架，冷藏柜的托架等領(lǐng)域全面推廣使用，公共場(chǎng)所的一些設(shè)施如公交汽車的扶手、樓梯扶手、電話亭、不銹鋼護(hù)欄等為杜絕交叉感染也應(yīng)試用抗菌不銹鋼。盡管 1984 年公布國(guó)家規(guī)范 GB1220-84 不銹鋼棒》時(shí)，國(guó)內(nèi)不銹鋼的生產(chǎn)與應(yīng)用相對(duì)滯后。將 1Cr18Ni9Ti 列為不推薦使用牌號(hào)，但 1Cr18Ni9Ti 主導(dǎo)地位并沒有變化。直到 1995 年，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是合資企業(yè)的介入，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)與國(guó)際市場(chǎng)逐步接軌，短短 5 6 年時(shí)間，國(guó)奧氏體不銹鋼已完成從含鈦穩(wěn)定化鋼向低碳和超低碳鋼的過渡。目前除少數(shù)激進(jìn)產(chǎn)業(yè)仍使用 1Cr18Ni9Ti 外， 304 0Cr19Ni9 和 316 0Cr17Ni12Mo 已成為不銹鋼的主導(dǎo)牌號(hào)。發(fā)展含氮不銹鋼 2 以氮代碳。如增加奧氏體穩(wěn)定性，奧氏體不銹鋼中氮和碳有許多共同特性。能有效提高鋼的冷加工強(qiáng)度等。提高碳含量會(huì)降低不銹鋼的抗晶間腐蝕性能，氮與鉻的親和力要比碳與鉻的親和力小，奧氏體鋼很少見到 Cr2N 析出。因此，加適量的氮能在提高鋼的強(qiáng)度和抗氧化性能的同時(shí)，不降低不銹鋼的抗晶間腐蝕性能。以氮代碳，開發(fā)含氮不銹鋼已成為熱門話題。 加入鎳和碳能減少其溶解度。大氣冶煉條件下，氮在鋼中的溶解度有限（ <0.15% 加入鉻和錳能提高其溶解度。氮通常以 Cr-N 或 Mn-N 合金形式加入鋼中，但回收率很難準(zhǔn)確控制，一般認(rèn)為氮含量超過 0.2% 對(duì)冶煉操作極為有利。氬 - 氧精煉，加壓電渣熔煉，平衡壓力澆鑄等技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使準(zhǔn)確控制鋼中氮含量，用氮來(lái)控制鋼中的組織成為現(xiàn)實(shí)。近期研究效果標(biāo)明，適當(dāng)調(diào)整不銹鋼成分，特別是鉻與錳的配比，能將鋼中的氮含量穩(wěn)定在 0.4% 左右，近年來(lái)，美國(guó)和日本標(biāo)準(zhǔn)（ ASTM A580 和 JIS G4309 先后增加了 304N 0Cr19Ni9N 316N 0Cr17Ni12Mo2N XM-19 0Cr22Ni12Mn5Mo2N XM-31 1Cr18Mn15N XM-10 0Cr20Ni7Mn9N XM-11 00Cr20Ni7Mn9N XM-28 1Cr18Ni2Mn12N XM-29 0Cr18Ni3Mn13N 和 S28200 1Cr18Mn18MoCuN 共 9 個(gè)含氮牌號(hào)。 1. 開發(fā)和推廣 200 系列不銹鋼 德國(guó)人首先研制出以錳一氮代替局部鎳的不銹鋼。 20 世紀(jì) 50 年代美國(guó)人因?yàn)橥瑯永碛桑?zhàn)期間鎳供應(yīng)嚴(yán)重缺乏。經(jīng)深入研究，將錳一氮代鎳鋼定型，開發(fā)了高錳系列奧氏體不銹鋼，即 200 系列不銹鋼。 鉻資源也不豐富，國(guó)鎳資源匱乏。以錳 - 氮代鎳，開發(fā)和推廣 200 系列不銹鋼不只可以降低不銹鋼本錢，還有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。印度在 200 系列不銹鋼推廣應(yīng)用方面走在世界的前列，目前全世界 200 系列鋼 70% 以上是印度生產(chǎn)的值得我借鑒。 資料利息顯著降低。但降低鎳后，200 Cr-Mn-Ni 系列不銹鋼罕見牌號(hào)的化學(xué)成分如表 1 200 系列鋼以錳 - 氮代鎳。為堅(jiān)持奧氏體組織必需有足夠高的錳、碳和氮來(lái)增加鎳當(dāng)量，因此造成 200 系列鋼具有以下特性：

① 固溶處理后的抗拉強(qiáng)度偏高，一般為 800 1100Mpa 而且無(wú)法將抗拉強(qiáng)度降下來(lái)。

② 冷加工硬化率急劇上升，冷加工強(qiáng)化系數(shù) K>15 加工難度大，過程利息增加。 ③ 200 系列鋼具有優(yōu)良的耐磨性能。

④ 200 系列鋼彎曲成形、冷鐓和沖壓性能較差。

⑤傳統(tǒng)的 200 系列鋼，對(duì)晶間腐蝕很敏感，而且加穩(wěn)定化元素也無(wú)法改變其敏感性。

⑥部分鋼（如 205 2Cr15Mn15Ni2N 等）由于其穩(wěn)定奧氏體元素含量相對(duì)比 304 高，抗磁性能優(yōu)于 304 鑒于上述特性， 201 202 和 205 等鋼絲主要用于制作彈簧、篩網(wǎng)和精密軸等。

2.奧氏鋼的演變 每年消耗的不銹鋼中約有 70% 奧氏體不銹鋼，發(fā)達(dá)國(guó)家。盡管我國(guó)消費(fèi)水平不高，奧氏體不銹鋼的消耗量也達(dá)到總消耗量的 65% 左右。所以看不銹鋼牌號(hào)發(fā)展動(dòng)向首先要看奧氏體不銹鋼的動(dòng)向。 限于當(dāng)時(shí)的冶金設(shè)備水平，早期的研究者已發(fā)現(xiàn)碳是造成奧氏體不銹鋼晶界腐蝕損壞的主要原因。很難將碳控制到 0.03% 以下，最終想出了鋼中加入 Ti 和 Nb 使其優(yōu)先與碳反應(yīng)，生成 TiC 和 NbC 將碳固定住的方法，防止碳在晶界析出生成 Cr23C6 造成晶間腐蝕。由于 Nb 利息很高，直到七十年代中期，含Ti 穩(wěn)定化鋼 1Cr18Ni9Ti 仍在不銹鋼中占主導(dǎo)地位。 連鑄坯外表質(zhì)量很難過關(guān)。采用模鑄，1Cr18Ni9Ti 鋼水粘稠。鋼錠外表質(zhì)量不好，必需進(jìn)行剝皮修磨，成材率很低。廢品鋼材含有 TiN 夾雜，純真度低，外表拋光性能差，拉細(xì)絲斷頭多。 20 世紀(jì) 60 年代末期，不銹鋼冶煉技術(shù)取得了突破性進(jìn)展，廣泛采用 AOD 和 VOD 法煉鋼，降低不銹鋼中的碳不再歉鑫侍飭恕 E 貳 ⒚ 饋⑷ 盞裙ひ搗⒋錒 蟻群罌 ⒘ 艘幌盜械吞己統(tǒng) 吞幾鄭 琓 i 穩(wěn)定化鋼逐步被低碳和超低碳鋼所取代。七十年代，美、日等國(guó)已將 1Cr18Ni9Ti 從規(guī)范中淘汰，盡管保存了 0Cr19Ni11Ti 321 但其產(chǎn)量?jī)H占總量的 0.7 1.5% 順利地完成了從含鈦穩(wěn)定化鋼向低碳和超低碳鋼的過渡。 改善鋼的冷加工和冷頂鍛性能，為提高 200 系列鋼在各種介質(zhì)中的耐蝕性能。達(dá)到用 200 系列鋼代替 304 目標(biāo)，近年來(lái)主要從以下幾方面著手開發(fā)新牌號(hào)。 ① 以氮代替碳，穩(wěn)定奧氏體、提高強(qiáng)度同時(shí)提高耐蝕性能，如 204 211 216 ②適量添加 Mo Nb 等元素，改善鋼的抗點(diǎn)蝕、晶間腐蝕和抗應(yīng)力腐蝕性能，如 216 223 ③ 加銅降低鋼的冷加工硬化率，改善冷頂鍛和冷成形性能，如 204Cu 211 223 美國(guó)冶金學(xué)家、 ASTM 會(huì)員約翰 o 邁杰，用 204Cu 代替 304 研究效果尤其令人鼓舞。 發(fā)現(xiàn)隨 Cu 含量增加鋼的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度穩(wěn)步下降，邁杰在改型 201 C=0.03% Mo=0.2% 鋼基礎(chǔ)上分別添加 1% 2% 和 3% 銅。如表 2 但其冷加工硬化率顯著降低。從圖 2 可以看出，204Cu 由于含 3%Cu 軟化處置后的抗拉強(qiáng)度已與 304 接近。冷拉減面率≤ 45% 時(shí)， 204Cu 冷加工硬化趨勢(shì)基本與 304 和 304FQ 304M 相近，減面率 >45% 時(shí)， 204Cu 冷加工硬化率明顯低于 304 取 304 204Cu 和改型 201 鋼絲 ф 3.5mm 同樣條件下進(jìn)行冷頂鍛試驗(yàn)試。

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