不銹鋼護欄材料的發展 制作不銹鋼護欄的不銹鋼經過近百年的研制和開發已形成一個有 300 多個牌號的系列化的鋼種。特殊鋼體系中不銹鋼性能獨特，應用范圍廣，起其它特殊鋼無法代替的作用 , 不銹鋼是 20 世紀重要發明之一。而不銹鋼護欄幾乎可以涵蓋其它任何一類特殊鋼。投放市場以來很受歡迎，抗菌不銹鋼具有不銹鋼優點和良好的抗菌性能。廚房設備、食品工業的工作臺及器皿、醫療器械、日常生活中的餐具及掛毛巾支架，冷藏柜的托架等領域全面推廣使用，公共場所的一些設施如公交汽車的扶手、樓梯扶手、電話亭、不銹鋼護欄等為杜絕交叉感染也應試用抗菌不銹鋼。盡管 1984 年公布國家規范 GB1220-84 不銹鋼棒》時，國內不銹鋼的生產與應用相對滯后。將 1Cr18Ni9Ti 列為不推薦使用牌號，但 1Cr18Ni9Ti 主導地位并沒有變化。直到 1995 年，隨著國民經濟的發展，特別是合資企業的介入，國內市場與國際市場逐步接軌，短短 5 6 年時間，國奧氏體不銹鋼已完成從含鈦穩定化鋼向低碳和超低碳鋼的過渡。目前除少數激進產業仍使用 1Cr18Ni9Ti 外， 304 0Cr19Ni9 和 316 0Cr17Ni12Mo 已成為不銹鋼的主導牌號。發展含氮不銹鋼 2 以氮代碳。如增加奧氏體穩定性，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度等。提高碳含量會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度和抗氧化性能的同時，不降低不銹鋼的抗晶間腐蝕性能。以氮代碳，開發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，但回收率很難準確控制，一般認為氮含量超過 0.2% 對冶煉操作極為有利。氬 - 氧精煉，加壓電渣熔煉，平衡壓力澆鑄等技術的發展和應用，使準確控制鋼中氮含量，用氮來控制鋼中的組織成為現實。近期研究效果標明，適當調整不銹鋼成分，特別是鉻與錳的配比，能將鋼中的氮含量穩定在 0.4% 左右，近年來，美國和日本標準（ 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 個含氮牌號。 1. 開發和推廣 200 系列不銹鋼 德國人首先研制出以錳一氮代替局部鎳的不銹鋼。 20 世紀 50 年代美國人因為同樣理由，二戰期間鎳供應嚴重缺乏。經深入研究，將錳一氮代鎳鋼定型，開發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，國鎳資源匱乏。以錳 - 氮代鎳，開發和推廣 200 系列不銹鋼不只可以降低不銹鋼本錢，還有深遠的戰略意義。印度在 200 系列不銹鋼推廣應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的化學成分如表 1 200 系列鋼以錳 - 氮代鎳。為堅持奧氏體組織必需有足夠高的錳、碳和氮來增加鎳當量，因此造成 200 系列鋼具有以下特性：

① 固溶處理后的抗拉強度偏高，一般為 800 1100Mpa 而且無法將抗拉強度降下來。

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

④ 200 系列鋼彎曲成形、冷鐓和沖壓性能較差。

⑤傳統的 200 系列鋼，對晶間腐蝕很敏感，而且加穩定化元素也無法改變其敏感性。

⑥部分鋼（如 205 2Cr15Mn15Ni2N 等）由于其穩定奧氏體元素含量相對比 304 高，抗磁性能優于 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，發達國家。盡管我國消費水平不高，奧氏體不銹鋼的消耗量也達到總消耗量的 65% 左右。所以看不銹鋼牌號發展動向首先要看奧氏體不銹鋼的動向。 限于當時的冶金設備水平，早期的研究者已發現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 使其優先與碳反應，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 穩定化鋼 1Cr18Ni9Ti 仍在不銹鋼中占主導地位。 連鑄坯外表質量很難過關。采用模鑄，1Cr18Ni9Ti 鋼水粘稠。鋼錠外表質量不好，必需進行剝皮修磨，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，拉細絲斷頭多。 20 世紀 60 年代末期，不銹鋼冶煉技術取得了突破性進展，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 吞幾鄭 琓 i 穩定化鋼逐步被低碳和超低碳鋼所取代。七十年代，美、日等國已將 1Cr18Ni9Ti 從規范中淘汰，盡管保存了 0Cr19Ni11Ti 321 但其產量僅占總量的 0.7 1.5% 順利地完成了從含鈦穩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 系列鋼在各種介質中的耐蝕性能。達到用 200 系列鋼代替 304 目標，近年來主要從以下幾方面著手開發新牌號。 ① 以氮代替碳，穩定奧氏體、提高強度同時提高耐蝕性能，如 204 211 216 ②適量添加 Mo Nb 等元素，改善鋼的抗點蝕、晶間腐蝕和抗應力腐蝕性能，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 美國冶金學家、 ASTM 會員約翰 o 邁杰，用 204Cu 代替 304 研究效果尤其令人鼓舞。 發現隨 Cu 含量增加鋼的屈服強度和抗拉強度穩步下降，邁杰在改型 201 C=0.03% Mo=0.2% 鋼基礎上分別添加 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度已與 304 接近。冷拉減面率≤ 45% 時， 204Cu 冷加工硬化趨勢基本與 304 和 304FQ 304M 相近，減面率 >45% 時， 204Cu 冷加工硬化率明顯低于 304 取 304 204Cu 和改型 201 鋼絲 ф 3.5mm 同樣條件下進行冷頂鍛試驗試。

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