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不锈钢基础（二） 不锈钢化学成分，不锈钢标准牌号
2015-06-23 不锈钢社区

1.3不锈钢合金元素作用
1.3.1影响不锈钢组织的两大类合金元素
铁素体、奥氏体还是双相不锈钢？
奥氏体形成元素
镍、氮、锰、碳、铜
铁素体形成元素
铬、钼、硅、铌、钨
Ø 形成奥氏体的能力：
Nie= %Ni + 30x%C + 0.5x%Mn + 26x%N-0.02 + 2.77
Ø 形成铁素体的能力：
Cre= %Cr + 1.5%Si + 1.4%Mo +%Nb -4.99
1.3.2各主要合金元素作用
（1）铬对不锈钢的作用：构成不锈钢的基本元素
铬是决定不锈钢耐腐蚀性能的最基本元素。在氧化性介质中，铬能使钢的表面很快形成一层实际为腐蚀介质不能透过和不溶解的富铬的氧化膜，这层氧化膜很致密，并与金属基本结合得很牢固，保护钢免受外界介质进一步氧化侵蚀；铬还能有效地提高钢的电极电位。当含铬量不低于12.5%（摩尔分数）时，可使钢的电极电位发生突变，由负电位升到正的电极电位，因而可显著提高钢的耐蚀性。铬的含量越高，钢的耐蚀性能越好。当含铬量达到25%、37.5%（摩尔分数）时，会发生第二次和第三次的突变，使钢具有更高的腐蚀性能。
（2）镍对不锈钢的作用：单独不能构成不锈钢
镍对不锈钢耐腐蚀的影响，只有它与铬配合时才能充分显示出来。因为，低碳镍钢要获得纯奥氏体组织，含镍量需达24%；要使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变，含镍量需在27%以上。所以，镍不能单独构成不锈钢。而在含铬18%的钢中加入9%的镍，就能使钢在常温下获得单一奥氏体组织，并可以提高钢对非氧化性介质（如：稀硫酸、盐酸、磷酸等）的耐蚀性，并能改善钢的焊接和冷弯等的工艺性能。
（3）碳对不锈钢的作用: 在不锈钢中具有两重性
碳在奥氏体不锈钢中是强烈形成并稳定奥氏体且扩大奥氏体区的元素.碳形成奥氏体的能力约为镍的30倍,碳是一种间隙元素,通过固溶强化可显著提高奥氏体不锈钢的强度.碳还可提高奥氏体不锈钢在高浓氯化物(如42%MgCl2沸腾溶液)中的耐应力腐蚀的性能.
但是,在奥氏体不锈钢中,碳常常被视为有害元素,这主要是由于在不锈钢和耐蚀用途中的一些条件下(比如焊接或经450~850℃加热),碳可与钢中的铬形成高铬的Cr23C6型碳化合物从而导致局部铬的贫化,使钢的耐蚀性特别是耐晶间腐蚀性能下降.因此,60年代以来新发展的铬镍奥氏体不锈钢大都是碳含量小于0.03%或0.02%超低碳型的,可以知道随着碳含量降低,钢的晶间腐蚀敏感性降低,当碳含量低于0.02%才具有最明显的效果,一些实验珠光还指出,碳还会增大铬奥氏体不锈钢的点腐蚀分倾向.由于碳的有害作用,不仅在奥氏体不锈钢冶炼过和中应按要求控制尽量低的碳含量,而且在随后的热,冷加工和热处理等过程中也在防止不锈钢表面增碳,且免铬的碳化物析出.
各主要合金元素作用表
合金元素
作用
铬
+ 形成不锈钢最重要的元素，不锈钢表面保护性氧化膜的主要元素，没有铬就没有不锈钢。
+ 耐腐蚀，特别是在氧化性介质中
+ 显著提高高温抗氧化性和高温强度
- 强碳化物和氮化物形成元素-金属间相的主要成份
镍
+ 促进奥氏体结构的形成，使奥氏体结构稳定化，使不锈钢具有优异的成形性、焊接性和韧性
+ 促进不锈钢钝化膜的稳定性，强化不锈钢的不锈耐蚀性，降低点蚀和缝隙腐蚀的扩散速率
+ 耐还原性酸和碱介质
+ 对高温抗氧化性能有益
钼
+ 增强不锈钢钝化膜的稳定性，提高在还原性介质如还原性酸中的耐腐蚀性
+ 提高在氯离子环境中的耐腐蚀性，如耐点蚀、缝隙腐蚀和氯离子应力腐蚀开裂的能力
+ 提高高温强度
- 增加金属间相的形成
氮
+ 形成奥氏体
+ 提高耐点蚀/ 缝隙腐蚀能力
+ 提高室温和高温强度
+ 减小形成金属间相的倾向
- 在铁素体相中形成氮化铬
铜
+ 提高在硫酸介质中的耐腐蚀性
+ 改善冷成型性
+ 析出硬化元素，表面抗菌性
- 降低热塑性
碳
+ 提高高温强度
- 形成碳化铬
- 降低塑韧性
硫
+ 提高切削加工性
- 由于热脆性造成的裂纹
钛、铌
+ 可与碳结合，防止碳化铬形成
锰
+ 增加氮溶解度
+ 抑制硫的有害作用，防止热脆性
- 对不锈钢的不锈耐蚀性有负面影响
-不利于高温氧化性能
-降低钢的塑韧性
1.4不锈钢标准牌号
1.4.1中国（GB）
目前最新的不锈钢冷轧钢板和钢带（GB/T 3280-2007）、不锈钢热轧钢板和钢带（GB/T 4237-2007）于2007年3月9日发布。根据GB/T 221《钢铁产品牌号表示方法》的规定，采用汉语拼音字母、化学元素符号及阿拉伯数字组合的方式表示。
合金元素含量：平均合金元素含量小于1.50%时， 牌号中仅标明元素，一般不标明含量；平均合金元素含量为1.5%~2.49%、2.50%~3.49%……22.50%~23.49%……时，相应地标明2、3……23……。
专门用途的不锈钢，在牌号头部加上代表钢用途的代号。
在新的国标中，最明显的变化时碳含量表示方法的变化，用两位或三位阿拉伯数字表示碳含量（万分之几或十万分之几）最佳控制值：
（1）只规定碳含量上限者，当碳含量上限≤0.10%时，碳含量以其上限的3/4表示；如06Cr18Ni9（C≤0.08 %）
（2）当碳含量上限>0.10%时，碳含量以其上限的4/5表示。如12Cr18Ni9（C≤0.15 %）
（3）规定上、下限者，用平均碳含量×100表示。如022Cr19Ni10（C≤0.030 %）
（4）对超低碳不锈钢（即C≤0.030%），用三位阿拉伯数字“以十万分之几”表示碳含量。
如008Cr27Mo（C≤0.010 %）
1.4.2美国（ASTM）
美国钢铁牌号表示方法较多，不锈钢普遍采用AISI牌号表示方法。目前，ASTM不锈钢标准主要采用UNS（Unified Numbering System for Metals and Alloys 金属与合金统一编号系统）和AISI两种牌号表示方法，在标准中对照列出，今后将逐步过渡为UNS牌号系列。
AISI：采用三位阿拉伯数字表示。第一位数字表示类别，第二、三位数字表示顺序号。
第一位数字类别：
2：Cr-Ni-Mn系
3：Cr-Ni系
4：Cr系
5: 低Cr系
（6：沉淀硬化系）
举例： 201、304、403、504。
UNS：由一个前缀字母和5个阿拉伯数字组合表示。不锈钢前缀字母为S，第一位数字表示类别，后四位数字表示顺序号。并且除表示类别的数字1外，前三位数字代号基本上采用了AISI的牌号表示方法。
第一位数字类别：
1：沉淀硬化系
2：Cr-Ni-Mn系
3：Cr-Ni系
4：Cr系
5：低Cr系
后两位数字一般为“00”，“03”表示超低碳，其他数字则用来表示主要化学成分相同而个别成分稍有差异，或含有其他特殊合金元素。
举例：S20100、S30400、S30403、S30451。
1.4.3日本（JIS）
日本JIS不锈钢材标准的牌号表示方法为SUS+数字编号。
其中，S：钢，U：用途，S：不锈；数字编号基本采用美国AISI的牌号表示方法。
根据AISI的牌号表示方法，即：
2：Cr-Ni-Mn系
3：Cr-Ni系
4：Cr系
（6：沉淀硬化系）
日本独特的牌号，采用相类似的AISI牌号在其后加J1、J2来表示。
举例：SUS 201、SUS304、SUS304J1
按照钢材的形状、用途和制造方法等，当需要用代号表示时，在牌号后面加上相应的代号，如下：
B：棒材；CB：冷加工棒材；HP：热轧钢板；CP：冷轧钢板；HS：热轧钢带；CS：冷轧钢带；CSP：弹簧用钢带；WR：线材；Y：焊接用线材；W：钢丝；WP：弹簧用钢丝；WS：冷镦用钢丝；HA：热轧角钢；CA：冷轧角钢；TB：锅炉及热交换器用钢管；TPY：配管用电焊大口径钢管；TP：配管用钢管；TPD：一般配管用钢管。
举例：SUS304-B、SUS304-WR、SUS304-HP。
1.4.4德国（DIN）
德国DIN标准不锈钢牌号表示方法有两种：
字母符号表示方法：

钢组代号：
40-Ni<2.5%，无Mo、Nb和Ti；
41-Ni<2.5%，含Mo，无Nb和Ti；
43-Ni≥2.5%，无Mo、Nb和Ti；
44-Ni ≥2.5%，含Mo，无Nb和Ti；
45-含特殊添加元素。
举例：X5CrNi18-10，1.4301；X6Cr13，1.4000。
1.4.5法国（NF）

高合金钢代号Z
合金元素代号：
元素
Cr
Co
Mn
Ni
Si
Al
Cu
Mo
P
W
V
Ti
Nb
代号
C
K
M
N
S
A
U
D
P
W
V
T
Nb
举例：Z6CN18-09
1.4.6英国（BS）
英国BS标准不锈钢牌号表示方法：

类别（3表示奥氏体不锈钢，4表示马氏体和铁素体不锈钢）
举例：304S31
1.4.7国际标准（ISO）
国际标准化组织ISO标准还未对不锈钢牌号表示方法作出统一的规定，现行标准中的牌号没有特定的含意。
1.4.8欧洲标准（EN）
欧洲标准EN10027-1和EN 10027-2（有关国家用双编号，如DIN EN 10027-1和DIN EN 10027-2）规定了钢的命名系统，其中不锈钢的牌号表示方法与德国DIN标准相同。
常用钢种标准对照表
国标
07版国标
美标
日标
欧标
钢种
标准
钢种
钢种
标准
钢种
标准
钢种
标准
0Cr18Ni9
GB4237-92热/GB3280-92冷
06Cr18Ni10
304
ASTM A240/
ASME SA240
SUS304
JIS G4305
1.4301
EN10028-7
00Cr19Ni10
GB4237-92热/GB3280-92冷
022Cr19Ni10
304L
ASTM A240/ASME SA240
SUS304L
JIS G4305
1.4307
EN10028-7
1Cr18Ni9Ti
GB4237-92热/GB3280-92冷

321
ASTM A240/ASME SA240

1.4541
EN10028-7
0Cr18Ni10Ti
GB4237-92热/GB3280-92冷
06Cr18Ni11Ti

SUS321
JIS G4305

00Cr17Ni14Mo2
GB4237-92热/GB3280-92冷
022Cr17Ni12Mo2
316L
ASTM A240/ASME SA240
SUS316L
JIS G4305
1.4404
EN10028-7
00Cr22Ni5Mo3N
企标Q太新002-2006
022Cr22Ni5Mo3N
S31803
ASTM A240/ASME SA240
329J3L
JIS G4304
1.4462
EN10028-7
0Cr25Ni20
GB4237-92热/GB3280-92冷
06Cr25Ni20
310S
ASTM A240/ASME SA240
SUS310S
JIS G4305
1.4951
EN10028-7
0Cr23Ni13
GB4237-92热/GB3280-92冷
06Cr23Ni13
309S
ASTM A240/ASME SA240
SUS309S
JIS G4305
1.4950
EN10028-7
00Cr19Ni13Mo3
GB4237-92热/GB3280-92冷
022Cr19Ni13Mo3
317L
ASTM A240/ASME SA240
SUS317L
JIS G4305
1.4438
EN10028-7
1Cr17
GB4237-92热/GB3280-92冷
10Cr17
430
ASTM A240/ASME SA240
SUS430
JIS G4305
1.4016
EN10028-7
00Cr12Ti
企标Q/TX3115-2005

409L
ASTM A240/ASME SA240
SUH409L
JIS G4305
1.4512
EN10028-7
00Cr17Mo
GB3280-92冷

SUS436L
JIS G4305

00Cr18Mo2
GB3280-92冷
0Cr19Mo2NbTi
444
ASTM A240/ASME SA240
SUS444
JIS G4305
1.4521
EN10028-7
0Cr13
GB4237-92热/GB3280-92冷
06Cr13
410S
ASTM A240/ASME SA240
SUS410S
JIS G4305

1Cr13
GB4237-92热/GB3280-92冷
12Cr13
410
ASTM A240/ASME SA240
SUS410
JIS G4305

2Cr13
GB4237-92热/GB3280-92冷
20Cr13
420
ASTM A240/ASME SA240
SUS420J1
JIS G4305
1.4021
EN10028-7
3Cr13
GB4237-92热/GB3280-92冷
30Cr13

SUS420J2
JIS G4305
1.4028
EN10028-7
00Cr12
GB4237-92热/GB3280-92冷
022Cr12

SUS410L
JIS G4305

不锈钢基础（三）不锈钢腐蚀原理和性能
2015-06-23 不锈钢社区

1.5不锈钢的特性
1.5.1一般特性
不锈钢的特性可以分为物理性能，包括耐蚀性、焊接性、蠕变强度(Creep)、成型加工性，其中尤其重要的耐蚀性机理与一般碳素钢不同，它主要靠不锈钢表面形成的钝化膜来保持其表面不被锈蚀。Cr含量达到10%以上时耐蚀性变良好。一般来讲，奥氏体系钢种的耐蚀性最好，其次是铁素体和马氏体。
1.5.2品质特性
（1）表面品质
不锈钢薄板价格昂贵，客户对它的表面要求非常高。但不锈钢薄板在制造过程中不可避免会出现各种各样的缺陷，如划伤、麻点、折痕、辊印、裂纹、污染等，从而影响其表面质量。
划伤、折痕等缺陷 不管是用于餐具、锅等的高级材，还是用于钢管的低级材，表面一般都不允许存在这种缺陷。
麻点、辊印等缺陷 由于这类缺陷在抛光时很难去掉，所以一般表面不允许出现麻点、辊印等缺陷，但这些轻微的缺陷经过研磨后可以用于建筑装饰、厨具等。
表面污染、色差等 由于这类缺陷是表面性的，抛光后可以方便地去除，因此那些加工后需要抛光的产品不会影响其质量，像锅、钢管等用途。
裂纹、疤痕等缺陷 由于是深度及内部的缺陷，拉伸后易开裂，因此用于变形较大的深加工用途时，这种缺陷不允许存在。
（2）抛光性能(BQ性)
目前不锈钢制品在生产时一般都经过抛光这一工序（只有少数用途如热水器、饮水机内胆等不需要抛光）因此，这就要求原料具有良好的抛光性能。影响不锈钢抛光性能的主要因素有：
原料表面粗度 不锈钢原料表面粗度由热卷原料表面粗度、冷轧工艺、轧辊材质等因素决定。原料粗度越大，则抛光性能越差，粗度越小，则抛光性能越好。
原料表面缺陷 如划伤、麻点、过酸洗等，对抛光性能有不利影响。
原料晶粒 　　若晶粒尺寸太大，不均匀，在深拉伸时表面易出现桔皮现象，从而影响BQ性，若晶粒尺寸小，均匀，则表面不易出现桔皮，BQ性相对好。
（3）形状
所谓形状是指钢板的平坦度。用途不同，对平坦度的要求也不一样，像深拉伸制品,一般对形状要求不高，平坦度≤6mm即可，而像研磨品等，则对形状要求相对较高，要求平坦度≤4mm。JIS标准规定不锈钢不平度的最大值为20mm。
（4）厚度公差
一般来说不锈钢制品的不同，要求原料的厚度公差也各不相同，像餐具、保温杯等，由于它在加工时变形量极大，要求厚度值大一些，所以厚度公差一般要求较小，为5%左右，市场流通用途一般考虑到各方面需要，约在8%左右。
同时不锈钢制品销售对象的不同，也会导致客户对原料厚度公差要求不同。一般出口产品客户的厚度公差要求较小，而且公差范围较窄，以保证制品质量，有的企业甚至要求为2%----3%，而内销企业相对要求厚度公差较大一些，部分客户甚至要求15%。
1.5.3力学性能:
不锈钢的力学性能，主要指硬度、屈服强度、抗拉强度、延伸率等指标。常见不锈钢力学性能见下表(JIS标准)：
区分
屈服强度
抗拉强度
延伸率
硬度
YS(N/mm2)
TS((N/mm2)
EI(%)
HV
304
≥205
≥520
≥40
≤200
304L
≥175
≥480
≥40
≤200
316

≥520
≥40
≤200
316L
≥175
≥480
≥40
≤200
430
≥205
≥450
≥22
≤200
按照硬度的不同要求区分为：DDQ材、硬材、一般材。
区分
DDQ材
一般材
硬材
EL(%)
≥53%
≥50%
≥45%
硬度
≤170
≤175
≤180
主要用途
二类餐具，保温杯，锅类等
流通用途，容器等
研磨材，钢管，机械构件等
（1）DDQ(deep drawing quality)材
是指用于深拉(冲)用途的材料，也就是大家所说的软材，它的主要特点是延伸率较高(≥53%)，硬度较低(≤170)，晶粒度G/S7.0-8.0)，深冲性能极佳。目前许多生产保温瓶、二类餐具、洗涤槽等制品的企业，其产品的加工比一般都较高，有时加工比达1.98左右，SUS304DDQ材就是用于这些要求高加工比用途的产品。当然加工比1.9以上的产品一般都需要经过几道次的拉伸才能完成，如果硬度值太高，延伸率太低的话，在加工深拉制品时产品极易开裂，影响成品合格率。
（2）硬材
是指用于钢管、研磨、机械构件等用途，硬度相对较高的材料。这种材料的特点是延伸率相对较低(≥45%)，硬度较高(≤HV180)，晶粒度G/S8.5-9.0。它主要用于不需伸拉或较小拉伸就能得到的制品。它与DDQ材相比有一个优点，就是BQ性相对较好。
（3）一般材
主要是指硬度介于DDQ材和硬材的材料，一般使用于流通用途、电器、容器等用途。其延伸率≥50%，硬度HV≤175，晶粒度G/S8.5左右。
2不锈钢的腐蚀及防护

2.1不锈钢腐蚀机理——表面钝化膜的破坏
不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而坚固细密的稳定的富铬氧化膜（防护膜），防止氧原子的继续渗入、继续氧化，而获得抗锈蚀的能力。一旦有某种原因，这种薄膜遭到了不断地破坏，空气或液体中氧原子就会不断渗入或金属中铁原子不断地析离出来，形成疏松的氧化铁，金属表面也就受到不断地锈蚀。

2.2 不锈钢常见腐蚀类型

2.2.1点蚀
点腐蚀导致不锈钢表面形成针状坑点且从表面向内扩展形成孔穴，这种腐蚀的危害性在于使材料在均匀腐蚀很不明显的情况下腐蚀穿孔。影响不锈钢点腐蚀的介质因素主要有酸度、氧含量、氯化物含量、温度等。
主要有下面三个特征：
（1） 不锈钢表面的小蚀坑；可由Cl-、Br-、I-引起；

（2） 易发生在表面缺陷处和夹杂物处等表面氧化膜的薄弱处；
（3） 由于蚀坑底部的环境不同于蚀坑外部环境，点蚀一旦开始常常会继续发展。

耐点蚀当量数
以耐点蚀当量数PRE表示不锈钢耐点蚀和缝隙腐蚀能力:
PRE = %Cr + 3.3 X %Mo + 30 X %N –Mn
【注意】对于300系列不锈钢，该公式成立; 对于双相不锈钢，N前面的系数是16; 对于铁素体不锈钢, N是有害的；公式反映的是耐点蚀起始发生而不是耐点蚀扩散的相对能力，它忽略了夹杂物（硫化猛）、表面状态热处理等等相关因素。
一般而言PRE 值较高，性能较好。各主要钢种PRE值如下表所示：
常用名称
Cr
Mo
N
PRE

430
17

17.0
铁素体
444
18
2

24.6
304
18.5

18.5
奥氏体
316
17
2.1

23.9
317
19
3.25

29.7
904L
20
4.5

34.9
254SMO
20
6
0.20
43.0
2205
22
3
0.14
34.1
双相钢
2507
25
4
0.3
43.0
2.2.2缝隙腐蚀
缝隙腐蚀是在电解液中由于不锈钢与金属或非金属间存在极小的缝隙，使有关物质的迁移受到阻抑形成浓差电池而在缝隙内或其近旁产生的局部腐蚀。主要有下面几个特征：
（1）发生于存在电解质（如潮湿）和氧不容易到达的部位
（2） 可发生于(缝隙宽度0.025-0.1mm) 金属与金属；金属与垫片；金属与塑料；沉积物下面
（3）驱动力是氧浓度的差异

缝隙腐蚀的解决方法主要有:
（1）设计时排除缝隙（密封或敞开）
（2）保持缝隙干燥
（3） 采用耐蚀性更好的不锈钢(较高PRE值)
2.2.3应力腐蚀断裂（SCC)
应力腐蚀断裂是指材料在外加或残余应力和腐蚀介质联合作用下产生的破坏。这种破坏
具有滞后性，无或很少宏观塑性变形，端口通常呈解理或冰糖块状，最常见的类型是奥氏体不锈钢的氯离子应力腐蚀断裂。
应力腐蚀破裂过程包括裂纹始发孕育期和裂纹扩展期。裂纹始发主要是局部钝化膜破坏和应力加速裸露区活性溶解形成微裂纹的过程。裂纹扩展则是裂纹的尖端高拉伸应力和点化学腐蚀协同作用的结果。主要特征是：
（1）几乎每一种材料都可能发生应力腐蚀断裂
（2）在一些不锈钢上可能发生不同种类的SCC，如：氯离子SCC-，氢氧化物SCC-，氢SCC—，连多硫酸SCC等等。
2.2.4微生物腐蚀
微生物腐蚀（MIC）是一种由于活细菌（微生物）与材料接触所导致的直接或间接腐蚀形式，微生物不是直接“吃掉”材料，但是它们可能需要材料作为养料，它们会分泌液体或产生使材料发生腐蚀的条件，几乎所有的金属都可能发生微生物腐蚀。
来自大坝、河流和地下的原水(未经氯气消毒处理的水）常常含有细菌，细菌会在不锈钢上生长形成菌群，菌群之下形成“缝隙”，这里氧含量低，可能呈酸性和高氯化物含量，导致菌群之下发生腐蚀。
防止微生物腐蚀的方法有：
（1） 对水进行消毒灭菌处理，如用氯气
（2）输送原水的设备停机时或用原水进行水压试验期间，要使设备排尽水并
干燥，避免原水的滞留。
（3）采用高水流速防止菌群形成，即保持水的循环
（4）使用更耐蚀（较高PRE值）的不锈钢钢种
（5）焊缝去除热回火色
2.2.5晶间腐蚀
在AOD技术出现之前，低碳含量的不锈钢还很昂贵的时代，当不锈钢中的碳含量很高时，常常发生晶间腐蚀。晶间腐蚀的主要特征是：

（1）不锈钢中碳与铬结合，在晶界形成碳化铬
（2）沿晶界的区域铬含量降低
（3） 使用中这些低铬晶界部位会发生腐蚀
避免晶间腐蚀的主要方法是：
（1）采用带L的低碳不锈钢牌号（如304L）-Ti 稳定化牌号(如321) 或Nb稳定化牌号(如347)
（2）焊接之后进行固溶退火处理（备注：对于低碳含量牌号，一般问题不大；对于氧化性非常强的酸性溶液, 仍需注意）
2.2.6电偶腐蚀

电偶腐蚀发生于下列条件:
（1）两种不同的金属（电位序上相距足够远）
（2）相互连接（或类似的接触）

不锈钢按其耐点蚀能力由小到大排列起来大致可以得到下列图表：

奥氏不锈钢:
0Cr18Ni9
0Cr18Ni10Ti
00Cr19Ni10
＜
0Cr18Ni12
Mo2 Ti
0Cr17Ni12Mo2
00Cr17Ni14Mo2
0Cr17Ni12Mo2 N
00Cr17Ni14Mo2 N
0Cr18Ni14Mo2
Cu 2N
＜
0Cr18Ni12
Mo3 Ti
0Cr19Ni13
Mo3
00Cr19Ni13
Mo3
00Cr19Ni13
Mo3﹙N﹚
＜
00Cr25Ni22
Mo2 N
00Cr18Ni16
Mo5﹙N﹚
00Cr20Ni25
Mo4.5 Cu
＜
00Cr27Ni31
Mo4 Cu
00Cr20Ni18
Mo6CuN
00Cr25Ni25
Mo5N
00Cr24Ni22Mo6
Mn3CuN

铁素体不锈钢：
0Cr13
＜
0Cr17
0Cr17Ti
＜
00Cr18Mo1
00Cr18Mo2
＜
00Cr26Mo1
＜
00Cr30Mo2
00Cr25Ni4Mo4Ti
00Cr29Ni2Mo4
α+r双相不锈钢：
00Cr18Ni5Mo3Si2
00Cr18Ni6Mo3Si2Nb(N)
＜
00Cr22Ni5Mo3N
＜
00Cr25Ni7Mo3N
00Cr25Ni7Mo3WCuN
3不锈钢的选材
不锈钢的耐蚀性是有条件的，一种不锈钢在某一介质是耐蚀的，而在另一个介质中可能在数小时就遭到破坏。同时不锈钢的耐蚀性也是相对的，到目前为止还没有一种不锈钢是绝对不腐蚀的，也没有一种不锈钢在所有环境中都是耐蚀的。下面简单介绍不锈钢选材所考虑的因素：
（1）耐蚀性能，考虑不同钢种在不同腐蚀介质中的耐腐蚀要求等。
（2）力学性能和物理性能，包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳特性等。
（3）工艺性能，各种冷弯、冷、热顶断、焊接性能、冲压性能。
（4）总的成本，考虑总的成本，不仅要考虑材料和产品的成本，而且要考虑寿命周期的成本，包括不需要维修的产品预期具有长的寿命所得到的利益而节约的成本。
一般情况下，304、316的含碳量在0.08%以下；304L、316L的含量在0.03%以下。目前国内部分不锈钢加工中心，可以实现对304L、316L的更精细检测，筛选出碳含量可达0.02%的材料，大幅度提升抗晶间腐蚀能力。另外也可以使用添加对碳的亲和力比铬更强的钛（铌）的不锈钢如321，以增强铬元素的稳定性，从而提高抗晶间腐蚀能力。
3.1耐蚀性角度进行选材
3.1.1大气环境介质中的选用
一般选用Cr13、Cr17、或18-8型，较少选用18-14-2。
3.1.2水介质中的选用
一般以18-8型、控N型18-8、316型等可耐氯离子腐蚀，做刀具也可选用Cr13型。在海水中应选用高Cr、Ni的含Mo的钢种，或者双相钢。
3.1.3硝酸介质中的选用
在稀硝酸（≤65%）中，一般18-8就具有良好的耐硝酸腐蚀性能；随浓度的增加，达到68.4%以上时，可选用Cr25Ni20钢，再高浓度（≥85%）时，需要使用含Si的高Cr奥氏体不锈钢。
含Mo不锈钢一般不用于耐硝酸腐蚀。
3.1.4硫酸介质中的应用
不含Mo的不锈钢，是不能用于耐硫酸腐蚀，而含Mo2-3%的316系列，是耐硫酸腐蚀的最低牌号，含Mo双相钢也相当或优于316系列；随硫酸浓度的提高，需要选用高Cr、Ni、含Cu、Si的奥氏体不锈钢。
3.1.5盐酸介质中的选用
盐酸介质还原性强，不锈钢很难钝化，稀盐酸中需要选用高Cr、Ni、含Cu、Si的奥氏体不锈钢。18-8不能选用。
3.1.6烧碱介质中的选用
选用含Cr≥26%的纯铁素体不锈钢或含Ni ≥20%的Cr-Ni奥氏体不锈钢。
3.1.7有机酸介质中的选用
一般可选Cr17型，或含Mo的奥氏体不锈钢等。
3.1.8防止局部腐蚀的选材
（1） 防止晶间腐蚀：可选择321、304L、316Ti、347等
（2） 防止点腐蚀：可选择316（L）、高纯铁素体00Cr18Mo2、双相不锈钢18-5、2205等。
（3） 防止缝隙腐蚀：一般耐点腐蚀钢种都可以选用。
（4） 防止应力腐蚀：316系列，双相钢等。
这里面最主要的就是上面提高的各种腐蚀要求。着重说明的是，目前市场出现的200系列不锈钢由于没有磁性，被不少厂家误认为可以替代304使用，实际上市场上所谓的200系列不锈钢的防腐性能远不能和304相比，甚至还不如铁素体不锈钢430。相反，含碳量小于150PPM的高纯铁素铁可以部分替代常用的奥氏体不锈钢，以降低生产成本。实际上，不锈钢的防腐性能与是否有磁性没有任何关系。
3.2不同环境对各类不锈钢选材要求：
按照使用环境和目的应选择适当的不锈钢种，才能延长使用寿命以及维护华丽的表面。
表12-1不同环境对各类不锈钢选材情况
代表钢种
农村地区
城市地区
工业地区
沿海地区
ILMH
ILMH
ILMH
ILMH
高耐蚀不锈钢
○○○○
○○○○
○○○○
○○○●
316型
○○○○
○○●●
○●●◆
○●◆■
304型
●●●●
●●●◆
●◆◆■
●◆■■
430型
●●◆◆
●■■■
◆■■■
◆■■■
○：优秀 ●：良好 ◆：一般 ■：较差
标记 I：户内环境
L：所处地区的环境腐蚀轻微（低温、低湿度）
M：所处地区的环境一般
H：所处地区的环境腐蚀严重（高温、高湿度）
3.3力学性能和物理性能要求
除耐蚀性外，不锈钢的力学和物理性能也是选材是需要重视的。
力学性能，包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳性能等，实际上也属于物理性能的范畴，它们总是与受力情况有关。力学性能的几大指标中，强度是最重要的。有人认为合理选择不锈钢的基础是耐蚀性与强度，这是有道理的。
在应用不锈钢的力学性能数据时，要注意这些性能大都是在无强烈腐蚀性介质作用下的大气环境中测得的，而在有腐蚀性介质作用时，某些力学性能，例如疲劳性能将显著下降；在静拉伸应力与介质（包括湿态或水介质）作用下，某些不锈钢会在远远低于其强度极限的情况下产生断裂；钢的硬度在介质作用下不一定显示其耐磨性能好坏等等。
但是，对于制作量、刃具、医疗器械用的不锈钢，需优先考虑硬度；对于承受重复或交变载荷的设备、部件，不锈钢的疲劳强度也需放在重要位置；对于制作受冲击载荷或在低温下使用的不锈钢，它们的韧性或脆性转变温度则不能忽视；对于制造容器、塔、槽等设备衬里的不锈钢，它们的膨胀系数，对于制造各种热交换设备的不锈钢，它们的导热系数等也都是选材的重要条件。
3.4工艺性能
不锈钢制造的设备以及零、部件均有形状、尺寸、精度、光洁度等要求。因此使用部门在收到钢材后，要经过各种加工、成型甚至焊接等工艺过程。为此，不锈钢对这些工艺的适应性如何也是选用不锈钢时需要考虑的。
对于不锈钢棒材要求具有良好的冷、热顶锻性能， 以适应用户的改锻和模锻；
对于不锈钢板材必须考虑其冷弯、深冲、反复弯曲等冷变形性能以及剪切等性能，以适应制造容器塔槽管道等的需要；
对于不锈钢管材要考虑其压扁、扩口、缩口、弯曲 、卷边等性能，以满足制造各种换热设备和管线等的要求；
由于许多不锈钢设备均需焊接和各种机加工，因此，这些不锈钢必须具有良好的可焊性和车、刨、铣、磨、抛光等机加工性能。
3.5资源价格和供应情况
国家在利用我国富有元素发展合金钢方面做了许多工作，但在不锈钢的发展应用上也曾片面的强调过节约镍、铬,甚至要求大力的发展无镍、无铬不锈钢。后者实际上是违反了科学。在选择不锈钢时我们的原则是，应该节约时节约，该使用的使用，按科学的客观规律而不是按人的主观意愿去做。现在看来，在某些用途中选用节镍甚至无镍的不锈钢，例如Cr-Mn-Ni-N系、Cr-Mn-N系不锈钢或者超纯铁素体不锈钢，完全是可行的。但对既要求具有不锈性又要求具有耐蚀性的许多用途，选用铬含量低的所谓不锈钢常常不能满足需要，有时甚至是得不偿失。
不锈钢的价格也是使用部门最关心的问题，对于价格既要看到不锈钢材料本身的价格，同时也要把不锈钢的材料费用与设备加工制造使用维修拆换等费用以及使用寿命结合起来考虑进行总的经济分析，最后再确定是否选用不锈钢，以及选用何种不锈钢。

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