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409L不锈钢

1介绍和应用编辑

409不锈钢对腐蚀、高温和疲劳的抵抗性强，可实现排气系统部件的寿命化和轻量化。

409抗高温性强，可实现高效率的发动机及排气系统，并减少排气系统的厚度，可减少废气的排放。

409成本低廉，柔韧性好，成材率高，容易更换，属于环保性新产品。

409不锈钢具有优良的耐腐蚀性，适合于延长汽车寿命和汽车的轻量化，且作为可回收再利用的环保材料，GM、Ford、Volkswagen、DaimlerChrysler等主要汽车厂商在排气系统方面100%采用不锈钢。汽车排气系统将汽车发动机所产生的高温、高速燃烧废气进行处理后，把它排出汽车外部。排气系统的主要功能在于减少震动和噪音，而且将废气进行再燃烧后，把它转换成清净的气体。汽车排气系统是汽车部件中最长的部件，该系统要承受极大的温度变化(-20～850℃)和高温、高速排气气体的高频震动，而且处于汽车内变化最大、最复杂的环境中，409L可承受的温度极限为(-20～650℃)。近来，由于环保对汽车尾气标准日益严格、短距离市区驾驶增加、冬季除雪剂的散布等原因，排气系统的使用标准也日趋严格，从欧Ⅱ-欧Ⅳ标准，传统的钢材无法满足其技术要求，高端的摩托车排气系统已经采用409L材料。每部车辆使用409L不锈钢量为35KGS-65KGS。[1]

2化学成分编辑

409/S40903不锈钢的化学成分(质量分数，%)

标准 钢号 C≤ Cr Ti N≤ Nb≤ Ni≤ Si≤ Mn≤ P≤ S≤

美国ASTM 409/S40903 0.030 10.5~11.7 6×C~0.75 - 0.50 1.00 1.00 0.040 0.030 -

409/S40903不锈钢的牌号对照：国际ISO X2CrTi12；欧洲EN X2CrTi12/1.4512；日本JIS SUH409L。

409/S40903不锈钢的特性

409/S40903钢是超低碳铁素体不锈钢，抗氧化性能较好，焊接性能好。

3力学性能编辑

热处理 ó0.2/MPa ób/MPa δ(%) 硬度HBW 退火、钢板≤8.00 ≥275 ≥415 ≥20 ≤197

409/S40903不锈钢的锻造工艺规范

预热/℃ 始锻温度/℃ 终锻温度/℃ 冷却方式

760 1040~1120 705~790 空冷

409/S40903不锈钢的热处理

退火温度为780~950℃，快冷或缓冷，硬度≤197HBW。

409/S40903不锈钢的用途

409/S40903不锈钢主要用于制造汽车排气处理装置。

4结晶特性编辑

(1)409钢结晶时的固、液两相区很小，小于30℃；

(2)在高温下几乎没有γ相。因此409L钢在浇注后开始结晶时，由于直接与结晶器表面接触，液相的过冷度很大，同时结晶器表面又促进非自发形核，因此，液相的形核率很高，形成表面细等轴晶。表面细等轴晶区的形成速度很快，此时钛的碳化物因时间短来不及析出。在细等轴晶区形成之后，一般的钢形成柱状晶，但409L钢没有出现柱状晶。409L钢由于液固两相区温度区间窄，结晶时成分过冷区小，柱状晶不易向前生长。同时，在细等轴晶区形成之后，经过了一段时间，钛和碳有时间进行扩散，形成碳化钛颗粒，促进非自发形核。以上两个原因使得该区域生成等轴晶，而不出现柱状晶。断面上没有柱状晶组织，全部为等轴晶，只是大小不同。在浇注过程中，当钢坯温度下降到1100℃时，如果碳含量较多，部分Cr与C形成碳化物，使碳化物周围出现贫铬区，有可能出现少量的δ相。此时钢中出现两个不同性能的相，或δ相含量在32%～6O%是坯塑性区。409L钢碳含量很低，即使出现δ相，量也很少。因此，对性能不会有大的影响。

409L钢从高温到低温几乎没有α→γ相变，因此晶粒很容易长大，出现粗大的铁素体组织，强度较低，在连铸中，板坯切断后上行时，易出现弯头现象，影响正常生产。409L钢结晶时的主要问题是晶粒粗大导致的性能降低[1]。

5不锈钢知识编辑

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

不锈钢常按组织状态分为：马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢等。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<0.08%，钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr，使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性和耐蚀性能，在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好，用来制作耐酸设备，如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理，即将钢加热至1050～1150℃，然后水冷，以获得单相奥氏体组织。

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、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。

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。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。 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。

表面状态

正如后面将谈到的，为了满足建筑师们美学的要求，已开发出了多种不同的商用表面加工。例如，表面可以是高反射的或者无光泽的；可以是光面的、抛光的或压花的；可以是着色的、彩色的、电镀的或者在不锈钢表面蚀刻有图案，也可进行拉丝等，以满足设计人员对外观的各种要求。保持表面状态是容易的。只需偶尔进行冲洗就能去除灰尘。由于耐腐蚀性良好，也可以容易地去除表面的涂写污染或类似的其它表面污染。

未来展望

由于不锈钢已具备建筑材料所要求的许多理想性能，它在金属中可以说是独一无二的，而其发展仍在继续。为使不锈钢在传统的应用中性能更好，一直在改进现有的类型，而且，为了满足高级建筑应用的严格要求，正在开发新的不锈钢。由于生产效率不断提高，质量不断改进，不锈钢已成为建筑师们选择的最具有成本效益的材料之一。不锈钢集性能、外观和使用特性于一身，所以不锈钢仍将是世界上最佳的建筑材料之一。中国不锈钢营销网整合了不锈钢及不锈钢供应链信息的服务平台，通过设立不锈钢行业资讯、行业观察、企业管理、不锈钢设计、不锈钢论坛、设备材料、展会信息、不锈钢知识、人才招聘等各种栏目，通过最新信息、资料库、数据库、分析预测、交流平台等为会员单位和世界各国用户，提供中国不锈钢业以的信息和咨询服务；为不锈钢业和相关产业提供贸易信息，寻找商业机会；传播不锈钢文化和家居生活艺术，提供不锈钢消费知识。

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