不锈钢锻件根据其金相组织、化学成分及性能特点,可分为以下几大类,每种类型适用于不同的工业场景:
1. 奥氏体不锈钢锻件
典型牌号:304 (0Cr18Ni9)、316 (0Cr17Ni12Mo2)、316L (00Cr17Ni14Mo2)、321 (1Cr18Ni9Ti)
特性:
无磁性,耐腐蚀性优异(尤其316L含Mo,抗点蚀)。
塑性好,但强度较低(需冷作硬化或氮化处理提升硬度)。
应用:
化工管道法兰、食品设备密封环、医疗植入件(需表面抛光至Ra≤0.2μm)。
2. 马氏体不锈钢锻件
典型牌号:410 (1Cr13)、420 (2Cr13)、440C (9Cr18MoV)
特性:
可通过热处理(淬火+回火)获得高硬度(HRC50-60)。
耐蚀性中等,焊接性差,易产生冷裂纹。
应用:
刀具(440C锻制手术刀坯)、泵轴、涡轮叶片(410调质后用于汽轮机)。
3. 铁素体不锈钢锻件
典型牌号:430 (1Cr17)、446 (00Cr25Mo2)
特性:
磁性,耐氯化物应力腐蚀优于奥氏体钢。
高温抗氧化性好(446可用于800℃环境)。
应用:
汽车排气歧管(430锻件)、热交换器管板。
4. 双相不锈钢(奥氏体-铁素体)锻件
典型牌号:2205 (00Cr22Ni5Mo3N)、2507 (00Cr25Ni7Mo4N)
特性:
两相组织,强度是奥氏体钢2倍(屈服强度≥550MPa)。
耐氯离子腐蚀(2507用于海水淡化高压泵体)。
应用:
海洋平台紧固件、石油管道焊接三通(需控制铁素体/奥氏体比例50/50)。
5. 沉淀硬化不锈钢锻件
典型牌号:17-4PH (0Cr17Ni4Cu4Nb)、15-5PH (0Cr15Ni5Cu3Nb)
特性:
通过时效处理析出Cu/Nb化合物,强度可达1400MPa。
兼具耐蚀性与高韧性(优于马氏体钢)。
应用:
航空发动机机匣(15-5PH锻件)、核燃料组件定位格架。
6. 超级不锈钢锻件
典型牌号:
超级奥氏体:254SMO (00Cr20Ni18Mo6CuN)
超级双相钢:Zeron 100 (00Cr25Ni7Mo3.5WCuN)
特性:
高合金化(Mo≥6%、N≥0.2%),耐极端腐蚀(浓硫酸、沸腾海水)。
价格昂贵,需真空感应熔炼(VIM)保证纯净度。
应用:
烟气脱硫系统锻制阀门、深海钻井设备承力件。
特殊功能不锈钢锻件
类型代表材料核心特性典型用途
耐热钢 310S (0Cr25Ni20) 抗氧化至1100℃ 热处理炉内罐锻件
低温钢 304L (00Cr19Ni10) -196℃韧性好 LNG储罐法兰
易切削钢 303 (Y1Cr18Ni9) 含S/Pb,切削效率提升30% 精密仪表齿轮锻坯
选材关键参数对比
类型屈服强度 (MPa)耐点蚀当量PREN*最高使用温度
304 205 18 400℃
2205 550 35 300℃
17-4PH 1100 16 250℃
254SMO 300 43 150℃
*PREN=%Cr + 3.3×%Mo + 16×%N
工艺适配性
难变形材料(如超级不锈钢):需采用等温锻造(模具加热至800℃)。
高精度件:模锻后需冷精整(如液压缸体尺寸公差±0.1mm)。
防晶间腐蚀:奥氏体钢锻后需固溶处理(快冷抑制Cr23C6析出)。
不锈钢锻件的选择需综合考量腐蚀介质、力学载荷及成本,例如化工反应器优先选用316L而非304以应对Cl-腐蚀,而船舶螺旋桨轴则需2507双相钢抵抗海水冲刷。