420J2简介

　　420系钢材之碳含量低於0.35, 经热处理後所得之硬度只得HRc52-55, 而耐损性等各方面之性能并不太出众。因较容易切割及打磨， 故适宜於用作大量生产之厂制刀具， 420钢亦因碳含量低而耐锈力极佳 , 故亦是生产潜水刀具之理想钢材。420J2/420J1/420F不锈钢具有一定耐磨性及抗腐蚀性，硬度较高，其价格是不锈钢球中较低的一类，适用于对不锈钢普通要求的工作环境中。适用于各类精密机械、轴承、电气、设备、仪器、仪表、交通运输工具、家用电器等。 多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。420J1不锈钢: 淬火后硬度高，耐蚀性好（有磁性）420J2不锈钢淬火后，比420J1钢硬度升高（有磁性）。

　　420J2又叫3Cr13钢是马氏体型不锈钢，在淬火回火后使用。与1Cr13、2Cr13钢相对，有更高的强度、硬度和淬透性，但其耐蚀性和 700℃ 以下的热稳定性较1Cr13、2Cr13钢低。冷加工性能和焊接性能不好，焊后应立即热处理，以防开裂。在退火状态下具有较好的切削加工性能。

　　对应各国牌号

　　对应日本牌号:SUS420J2

　　对应美国牌号:420S45

　　对应法国牌号:Z30C13

　　化学成分

　　力学性能

　　抗拉强度 σb (MPa):淬火回火,≥735

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa):淬火回火,≥540

　　伸长率 δ5 (%):淬火回火,≥12

　　断面收缩率 ψ (%):淬火回火,≥40

　　冲击功 Akv (J):淬火回火,≥24

　　硬度 :退火,≤235HB;淬火回火,≥217HB

　　密度为7.75g/cm3

　　热处理

　　棒材及锻件:1000～1050℃油淬或空冷，200～300℃回火。板材:740～780℃退火或高温回火。

　　熔炼和铸造工艺:可用电弧炉、电弧炉+电渣重熔等方法冶炼。

　　热处理下的硬度

　　抗氧化性能:在700℃以下具有稳定的抗氧化性能。

　　工艺性能与要求

　　1.热压力加工工艺参数

　　2.钢的冷变形性能较差

　　3.焊接性能不良，如零件必须焊接，则焊后应立即热处理

　　4.零件热处理工艺，退火工艺:870-900℃炉冷，也可用730-780℃空冷。

　　应用概况

　　在世界各主要工业国家均发展了相近的牌号，3Cr13钢主要用于制造要求耐腐蚀、高强度、耐磨的零件及量具、医疗器具、刃具、构件，如300℃以下工作的弹簧、400℃以下工作的的轴、螺栓、阀门、轴承等。由于在急冷淬火时易产生裂纹，如果采用空冷，会使耐蚀性能降低，因此，对于大载面零件，宜采用分级淬火。有时为减少组织中残余奥氏体含量，需进行冷处理。

　　特殊要求

　　该钢不宜在350-550℃温度区间回火。

　　不锈钢简介

　　不锈钢（Stainless Steel）指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢，又称不锈耐酸钢。实际应用中，常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异，前者不一定耐化学介质腐蚀，而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。

　　种类

　　“不锈钢”一词不仅仅是单纯指一种不锈钢，而是表示一百多种工业不锈钢，所开发的每种不锈钢都在其特定的应用领域具有良好的性能。成功的关键首先是要弄清用途，然后再确定正确的钢种。和建筑构造应用领域有关的钢种通常只有六种。它们都含有17～22%的铬，较好的钢种还含有镍。添加钼可进一步改善大气腐蚀性，特别是耐含氯化物大气的腐蚀。

　　不锈钢常按组织状态分为:马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体-铁素体（双相）不锈钢及沉淀硬化不锈钢等。另外，可按成分分为:铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。 

　　1、铁素体不锈钢

　　含铬12%～30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀，并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点，用于硝酸及食品工厂设备，也可制作在高温下工作的零件，如燃气轮机零件等。

　　2、奥氏体不锈钢

　　含铬大于18%，还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的wC

　　3、奥氏体 - 铁素体双相不锈钢

　　兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。

　　4.沉淀硬化不锈钢

　　基体为奥氏体或马氏体组织，沉淀硬化不锈钢的常用牌号有04Cr13Ni8Mo2Al等。其能通过沉淀硬化（又称时效硬化）处理使其硬（强）化的不锈钢。

　　5、马氏体不锈钢

　　强度高，但塑性和可焊性较差。马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等，因含碳较高，故具有较高的强度、硬度和耐磨性，但耐蚀性稍差，用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上，如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。

　　主要特性

　　焊接性

　　产品用途的不同对焊接性能的要求也各不相同。一类餐具对焊接性能一般不做要求，甚至包括部分锅类企业。但是绝大多数产品都需要原料焊接性能好，像二类餐具、保温杯、钢管、热水器、饮水机等。

　　耐腐蚀性

　　绝大多数不锈钢制品要求耐腐蚀性能好，像一、二类餐具、厨具、热水器、饮水机等，有些国外商人对产品还做耐腐蚀性能试验:用NACL水溶液加温到沸腾，一段时间后倒掉溶液，洗净烘干，称重量损失，来确定受腐蚀程度（注意:产品抛光时，因砂布或砂纸中含有Fe的成分，会导致测试时表面出现锈斑）

　　抛光性能

　　当今社会不锈钢制品在生产时一般都经过抛光这一工序，只有少数制品如热水器、饮水机内胆等不需要抛光。因此这就要求原料的抛光性能很好。影响抛光性能的因素主要有以下几点:

　　①原料表面缺陷。如划伤、麻点、过酸洗等。

　　②原料材质问题。硬度太低，抛光时就不易抛亮（BQ性不好），而且硬度太低，在深拉伸时表面易出现桔皮现象，从而影响BQ性。硬度高的BQ性相对就好。

　　③经过深拉伸的制品，变形量极大的区域表面也会出小的黑点和RIDGING，从而影响BQ性。

　　耐热性能

　　耐热性能是指高温下不锈钢仍能保持其优良的物理机械性能。

　　碳的影响: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)中的耐应力耐腐蚀的性能。

　　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的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。

　　耐腐蚀性

　　当钢中铬量原子数量不低于12.5%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。阻止电化学腐蚀。

　　结构成分

　　不锈钢的耐蚀性随含碳量的增加而降低，因此，大多数不锈钢的含碳量均较低，最大不超过1.2%，有些钢的ωc（含碳量）甚至低于0.03%（如00Cr12）。不锈钢中的主要合金元素是Cr（铬），只有当Cr含量达到一定值时，钢材有耐蚀性。因此，不锈钢一般Cr（铬）含量至少为10.5%。不锈钢中还含有Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等元素。

　　物理性能

　　与碳钢比较

　　1.密度

　　碳钢的密度略高于铁素体和马氏体型不锈钢，而略低于奥氏体型不锈钢；

　　2.电阻率

　　电阻率按碳钢、铁素体型、马氏体型和奥氏体型不锈钢排序递增；

　　3.线膨胀系数大小的排序也类似，奥氏体型不锈钢最高而碳钢最小；

　　4.碳钢、铁素体型和马氏体型不锈钢有磁性，奥氏体型不锈钢无磁性，但其冷加工硬化生成马氏体相变时将会产生磁性，可用热处理方法来消除这种马氏体组织而恢复其无磁性。

　　奥氏体型不锈钢与碳钢相比，具有下列特点:

　　1.高的电阻率，约为碳钢的5倍。

　　2.大的线膨胀系数，比碳钢大40%，并随着温度的升高，线膨胀系数的数值也相应地提高。

　　3.低的热导率，约为碳钢的1/3。

　　不锈钢作用

　　不锈钢不会产生腐蚀、点蚀、锈蚀或磨损。不锈钢还是建筑用金属材料中强度最高的材料之一。由于不锈钢具有良好的耐腐蚀性，所以它能使结构部件永久地保持工程设计的完整性。含铬不锈钢还集机械强度和高延伸性于一身，易于部件的加工制造，可满足建筑师和结构设计人员的需要。

　　典型用途

　　大多数的使用要求是长期保持建筑物的原有外貌。在确定要选用的不锈钢类型时，主要考虑的是所要求的审美标准、所在地大气的腐蚀性以及要采用的清理制度。然而，其它应用越来越多的只是寻求结构的完整性或不透水性。例如，工业建筑的屋顶和侧墙。在这些应用中，物主的建造成本可能比审美更为重要，表面不很干净也可以。在干燥的室内环境中使用304不锈钢效果相当好。但是，在乡村和城市要想在户外保持其外观，就需经常进行清洗。在污染严重的工业区和沿海地区，表面会非常脏，甚至产生锈蚀。但要获得户外环境中的审美效果，就需采用含镍不锈钢。所以，304不锈钢广泛用于幕墙、侧墙、屋顶及其它建筑用途，但在侵蚀性严重的工业或海洋大气中，最好采用316不锈钢。不锈钢拉门，现在，人们已充分认识到了在结构应用中使用不锈钢的优越性。有几种设计准则中包括了304和316不锈钢。因为"双相"不锈钢2205已把良好的耐大气腐蚀性能和高抗拉强度及弹限强度融为一体，所以，欧洲准则中也包括了这种钢。产品形状，实际上，不锈钢是以全标准的金属形状和尺寸生产制造的，而且还有许多特殊形状。最常用的产品是用薄板和带钢制成的，也用中厚板生产特殊产品，例如，生产热轧结构型钢和挤压结构型钢。而且还有圆型、椭圆型、方型、矩型和六角型焊管或无缝钢管及其它形式的产品，包括型材、棒材、线材和铸件。

　　主要产品

　　抗菌不锈钢

　　经权威单位检测，抗菌不锈钢对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的杀灭率均在99%以上，对其它细菌如白念珠菌、枯黑菌等也有显著的杀灭作用，显示了优良的广谱抗菌性和抗菌持久性。国家药品和生物制品检验所的检测表明，抗菌不锈钢在毒性和人体安全性方面完全符合国家技术标准。在赋予不锈钢抗菌特性的同时，材料的力学、耐蚀、冷热加工、焊接等性能与原有不锈钢相当。