不锈钢、耐热钢和特殊物理性能钢的性能特点

不锈钢、耐热钢及特殊物理性能钢，用来制造在特殊工作环境下的零件或工具。生产中常用的特殊物理性能钢有无磁钢、磁钢和高电阻钢等。

不锈钢和耐热钢的钢号由代表碳含量的数字＋合金元素符号和代表含量的数字组成。

在2007年颁布的有关不锈钢和耐热钢几个标准中作了新规定。一般用两位数字表示碳含量，其中：“06”表示w（C）≤0.08％，“10”表示w（C）≤0.12％，“12”表示w（C）≤0.15％，“20”表示平均碳含量0.15％～0.25％，从“30”至“90”以及“108”、“158”等均表示平均碳含量（％×100）。少数钢号采用“03”表示w（C）≤0.04％。

超低碳和极低碳不锈钢用三位数字表示碳含量，其中：“022”表示w（C）≤0.030％，“015”表示w（C）≤0.020％，“008”表示w（C）≤0.010％

对钢中主要合金元素含量以百分之几表示，而对钛、铌、锆、氮、……则按照合金结构钢对微量合金元素的表示方法标出。少数新钢号对表示合金元素含量的数字稍作调整，例如：旧钢号0Cr19Ni9N，新钢号为06Cr19Ni10N。

1.不锈钢

不锈钢是用来抵抗大气腐蚀或能抵抗酸、碱、盐等化学介质腐蚀的钢。还应有适当的力学性能，良好的冷、热加工性能和焊接性能。其抗腐蚀的原因主要是加入较多的铬、镍等合金元素，形成一层致密牢固的氧化保护膜与外界腐蚀介质隔绝；另外合金元素可使钢中的基本相电极电位提高，也提高了抗蚀能力。

不锈钢按化学成分可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大类；按在使用状态下钢的组织类型可分为铁素体型不锈钢、奥氏体型不锈钢、奥氏体-铁素体双相型不锈钢、马氏体型不锈钢等。

（1）铁素体型不锈钢 这类钢具有单相铁素体组织，具有耐蚀性好、塑性好、强度低等特点，常用来制造工作应力不大的化工设备、容器、管道及生活用品等。典型的铁素体型不锈钢是10Cr17。

（2）马氏体型不锈钢 这类钢具有较高的力学性能和适中的耐蚀性等特点，常用来制造工作应力较大的汽轮机叶片、阀体、刀片等。典型的马氏体型不锈钢是12Cr13、20Cr13和30Cr13等。

（3）奥氏体型不锈钢 这类钢室温下具有单相奥氏体组织，具有优良的力学性能、耐蚀性和良好的塑性等特点，所以生产中应用最广泛。主要用来制造食品设备和化工设备的零件，耐酸容器、管道、电力机车安装螺栓等。典型的奥氏体型不锈钢是06Cr19Ni10。

常见不锈钢的牌号及用途见表8-20。

表8-20 常见不锈钢的牌号及用途

2.耐热钢

耐热钢是在高温条件下仍能保持足够强度和能抵抗氧化而不起皮的钢。具有耐热性（即高温抵抗氧化性能）和高温强度（即蠕变强度）的综合性能。主要用于制造热工动力机械（汽轮机、燃气轮机、锅炉和内燃机）、化工机械、石油装置和加热炉等高温条件下工作的构件。为提高钢的高温强度常加入高熔点合金元素（如钨、钼）和抗蚀能力较强的合金元素（如铬、硅、铝）。

耐热钢按性能和用途可分为抗氧化钢和热强钢两类。按使用条件下的组织可分为奥氏体型、铁素体型、珠光体型、马氏体型等多种耐热钢。(www.xing528.com)

（1）马氏体型耐热钢 这类钢的耐热性能较好，淬透性好。主要用于制造可在500～650℃长期工作的零件。其典型钢是13Cr13Mo、42Cr9Si2等。

（2）铁素体型耐热钢 这类钢抗氧化性能较高，但高温强度较低。主要用于制造受力不大的加热炉构件，其工作温度可达900～1050℃。其典型钢是06Cr13Al、10Cr17等。

（3）奥氏体型耐热钢 这类钢的性能与马氏体型耐热钢比较，耐热性较高，但热强度较低。主要用来制造工作温度可达870℃长期工作的零件，如内燃机车的柴油机排气阀等。典型钢是06Cr19Ni10等。

常用耐热钢的牌号及用途见表8-21。

表8-21 常用耐热钢的牌号及用途

3.磁钢

磁钢按性质与用途不同，可分为硬磁钢和软磁钢两类。

（1）硬磁钢（永久磁钢） 在外界磁场作用下被磁化后，如果撤去外磁场，能把大量的剩磁长期保留下来，为了消除剩磁就需很高的磁场强度。硬磁钢的特性具有高的剩磁、高的矫顽力（即不易退磁的能力）、磁性不随时间变化而改变。常用于无线电、通信工业，作永久磁体用。

硬磁钢的成分，一般含碳量较高（1％左右），常加入的合金元素为铬、钨和钼等。这类钢可经淬火和回火，其硬度和强度较高、淬透性好、矫顽力高。

（2）软磁钢（电工硅钢） 主要制造电机、变压器等的铁心。软磁钢的性能特点是低的矫顽力，以节省反复磁化铁心所损耗的有用电能；高的电阻，减少铁心因磁化而引起的感应电流（涡流）损耗；高的磁感应强度，在同等功率条件下可缩小电机和变压器体积。此外，还具有良好的冲压性能和表面精度高等特点。

软磁钢的成分，一般含碳量很低（≤0.08％），含硅量较高，含其他杂质元素极少。这类钢主要加入元素硅，硅元素能溶解于α-铁中，增加电阻，减少涡流损耗，有较高的磁感应强度。而碳与杂质（氧、硫等）元素的化合物都会降低钢的磁性。

软磁钢按含硅量不同可分为：低硅钢（0.8％～2.8％），用于制造振动较大的电机铁心；高硅钢（2.81％～4.8％），用于制造变压器铁心。

软磁钢使用前可经退火，既可提高磁性，而且还有利于冲压加工。

此外还有一种无磁钢，即在电磁场作用下，不引起磁感或不被磁化的钢，由于这类钢不受磁感应作用，也就不干扰电磁场。故常用于电机上绑扎钢丝绳和护环、变压器的盖板、电动仪表壳体与指针等。