1、200系不锈钢概述
1）200系不锈钢变迁过程
50年代最初开发，80年代以后随着高Mn、高N合金技术的开发，进一步提高强度、非磁性等功能。随着Ni的价格攀升，增加了代替300系使用的机率，促进了低Ni钢种的开发。
2）地区别生产现况：
区分 | 用途 | 钢种 | 主要生产企业 |
美国 | 304(L)代替钢 | 201,201L,201LN, | AK,
Allegheny,Carpenter |
汽车结构用,
高强度耐蚀结构 | Nitronic30,AL30(204)
Nitronic40,AL40等 |
印度 | 代替304 | Jindal,J1,J3,J4 | Jindal |
中国 | 代替304 | J1,J3,J4,201,202 | TISCO,YUSCO |
欧洲 | 汽车结构用 | Nirosta,H-400,H-500 | TKN |
日本 | 无磁性,电子产品 | YUS130S,S-4,NM15M | 新日铁,日冶,日金 |
2、Maker别化学成分
钢种 | 合金组成(wt.%) | 主要用途 |
C | Si | Mn | Cr | Ni | N | 其他 |
205 | 0.12-0.25 | ≤0.75 | 14.0-15.0 | 16.5-18.0 | 1.0-1.75 | 0.32-0.4 | | 最初的200系钢 |
JIS,
ASTM | 201 | ≤0.15 | ≤1.0 | 5.5-7.5 | 16.0-18.0 | 3.5-5.5 | ≤0.25 | - | 餐具,洗涤槽
Air Bag Container
汽车配件(美) |
201L | ≤0.03 | ≤0.75 | 5.5-7.5 | 16.0-18.0 | 3.5-5.5 | ≤0.25 | - | |
202 | ≤0.15 | ≤1.0 | 7.5-10.0 | 17.0-19.0 | 4.0-6.0 | ≤0.25 | - | |
201LN | ≤0.03 | ≤0.75 | 6.4-7.5 | 16.0-17.5 | 4.0-5.5 | 0.1-0.25 | Cu≤1.0 | 低温 Gas Tank |
Jindal | J1 | ≤0.08 | ≤0.75 | 7.0-8.0 | 15.0-17.0 | 4.0-5.0 | ≤0.1 | Cu≤1.5 | 低级餐具,
建筑物管材 |
J3 | ≤0.08 | ≤0.75 | 9.0-10.5 | 14.0-16.0 | 2.0-3.0 | ≤0.15 | Cu≤2.0 | |
J4 | ≤0.10 | ≤0.75 | 8.5-10.0 | 15.0-16.0 | ≤1.2 | ≤0.2 | Cu≤2.0 | |
美国 | 204 | ≤0.03 | ≤1.0 | 7.0-9.0 | 15.0-17.0 | 1.5-3.0 | 0.15-0.3 | (Cu) | (Nitronic30, 204M)
汽车结构用 |
H400 | ≤0.10 | ≤1.0 | 6.0-9.0 | 17.0-19.5 | ≤3.5 | ≤0.3 | - |
日本 | YUS130S | 0.09 | 0.5 | 11.0 | 18.0 | 6.5 | 0.35 | - | 无磁性结构产品
电子配件 |
NTK S-4 | 0.17 | 0.43 | 14.7 | 17.7 | 1.3 | 0.35 | - |
NM15M | 0.08 | 0.8 | 14.5 | 17.0 | 4.3 | 0.33 | - |
美国
欧洲 | 219 | ≤0.04 | ≤0.75 | 8.0-10.0 | 19.0-21.5 | 5.5-7.5 | 0.15-0.4 | - | 航空器高强度配件
矿山用耐磨配件 |
Cromanite | ≤0.08 | ≤1.0 | 9.5-11.0 | 18.0-20.0 | ≤1.0 | 0.4-0.6 | - |
注：1）用Mn代替Ni原料成本减少；
2）Mn使N的溶解度增加,可以添加高N，高硬度，耐磨损钢，没有磁性钢等；作为高功能材用途尚在开发中，作为304代替用钢时，为了遏止材质硬化，限制N含量(0.2% 以内)，或者添加Cu ；
3）和300系对比Cr含量较低， 耐蚀性较差。
3、Mn, N成分的影响
区分 | 主要影响内容 |
组织变化 | Cr高的话添加Mn时，要少量添加Ni,N等元素；
Cr含量为15~16%时Mn节约Ni的效果最好；
与304相比,节Ni型钢的Cr的含量较低,耐蚀性较差；
为了维持高Cr化和高N化,必须少量的添加Ni元素。 |
N溶解度 | N元素大量添加时有表面缺陷及Pin Hole产生；
随着N的溶解度增加，可以提高硬度；
为防止N的表层下Pin Hole的发生把N添加量控制在:0.3%；
添加N元素1%以上时，由于P,S 晶间析出，表面容易产生缺陷。 |
机械性能 | Mn本身对机械性能影响很小
N 合金化时，随着固溶强化及加工硬化的增加，硬度也增加
机械性能、成型性取决于N的含量 |
耐蚀性 | Mn妨碍钝化膜的形成，生成MnS，导致耐蚀性能下降
N 添加时可以稍微提高局部耐腐蚀性 |
其他 | 由于耐磨性能提高，开发了耐磨结构用的200系钢种
比300系减少了氢的扩散和穿透性，有望作为储氢材料用途，开发氢燃料电池
其他的一些高功能用途开发进行中 |