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　　　　　　　　　　　　　　　　　　第五章 美国不锈钢、耐热钢和特殊合金牌号及化学成分

　　第一节 不锈钢

　　一、ASTM A276-1996 不锈钢棒材和型钢

　　用于热加工或冷加工棒材（锻件用棒材除外）。包括圆钢、方钢和六角钢，以及热轧或挤压型钢，例如角钢、T形钢和槽钢。

除本标准的要求以外，还应符合ASTM A484/A484M的所有要求。

　　（一）牌号及化学成分

　　钢的牌号及化学成分应符合表的规定。

　　本标准所要求的化学分析方法和规程应符合ASTM A751《钢铁产品化学分析方法、规程及定义》的规定。

　　（二）交货状态

　　棒材按表5-5-1中所列如下状态之一交货：

　　状态A：退火；

　　状态H：在相对低的温度淬火和回火；

　　状态T：在相对高的温度淬火和回火；

　　状态S：应变硬化-相对轻的冷加工；

　　状态B：相对大的冷加工。

　　（三）力学性能

　　材料应符合表5-5-1规定的力学性能试验的要求。

　　马氏体牌号按表5-5-2规定热处理后应能符合其硬度要求。

　　当要求时，硬度测定应在横截面的表面和中心之间的中间部位进行。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表5-5-1 力学性能

牌号

状

态

 加工

尺寸

或

厚度

抗拉强度

最小

屈服强度①

最小

伸长

率②

50mm

(2in)

或d最

小，%

断面

收缩

率③

最小

%

布氏

硬度

④

最大

ksi

 MPa ksi MPa
奥氏体钢
201，202 A

热加工或

冷加工

 全部 75 515 40 275 40 45 -
S20161 A

热加工或

冷加工

 全部 125 860 50 345 40 40 255
205 A

热加工或

冷加工

 全部 100 690 60 414 40 50 -
XM-19

A

热

轧

热加工或

冷加工

热加工或

冷加工

全部

≤50.8（2）

＞50.8-76.2（2-3）

＞76.2-203.2（3-8）

100

135

115

100

690

930

795

690

55

105

75

60

380

725

515

415

35

20

25

30

55

50

50

50

-

-

-

-
S21800

A

热加工或

冷加工

 全部 95 655 50 345 35 55 241

XM-10,

XM-11

 A

热加工或

冷加工

 全部 90 620 50 345 45 60 -
XM-29 A

热加工或

冷加工

 全部 100 690 55 380 30 50 -
XM-28 A

热加工或

冷加工

 全部 100 690 55 380 30 50 -
S24565 A

热加工或

冷加工

 全部 115 795 60 415 35 40 -
S28200 A

热加工或

冷加工

 全部 110 760 60 410 35 55 -
302、302B、304 A

热加工

 全部 75 515 30 205 40 50 -

304LN、305、308、

309、S、309CB

 - 冷加工

≤12.70

（1/2）

 90 620 45 310 30 40 -

310、310S、310CB、

314、316、316LN

-

 -

＞12.70

（1/2）

 75 515 30 205 30 40 -

316CB、316Ti、317

321、347、348

 - - - - - - - - - -
304L、316L A

热加工

冷加工

全部

＞12.70

（1/2）

＞12.70

（1/2）

70

90

70

485

620

485

25

45

25

170

310

170

40

30

30

50

40

40

-

-

-
304N、316N A

热加工或

冷加工

 全部 80 550 35 240 30 - -

202、302、304、

304N、316、316N

 B

冷加工

≤19.05(3/4)

＞19.05(3/4)-25.4

＞25.4-31.75

＞31.75-38.10

＞38.10-44.45

125

115

105

100

95

860

795

725

690

655

100

80

65

50

45

690

550

450

345

310

12

15

20

24

28

35

35

35

45

45

-

-

-

-

-

304、304N、

316、316N

 S

冷加工

≤50.8(2)

＞50.8-63.5(2-2.5)

＞63.5-76.2(2.5-3)

95

90

80

650

620

550

75

65

55

515

450

380

25

30

30

40

40

40

-

-

-

XM-21、S30454、

S31654

 A

热加工或

冷加工

 全部 90 620 50 345 30 50 -

XM-21、S30454、

S31654

 B

冷加工

≤25.40（1）

＞25.4-31.75

＞31.75-38.10

＞38.10-44.45

145

135

135

125

1000

930

895

860

125

115

105

100

860

795

725

690

15

16

17

18

45

45

45

45

-

-

-

-
S30815 A

热加工或

冷加工

 全部 87 600 45 310 40 50 -
S1254 A

热加工或

冷加工

 全部 95 650 44 300 35 50 -
S31725 A

热加工或

冷加工

 全部 75 515 30 205 40 - -
S31726 A

热加工或

冷加工

 全部 80 550 35 240 40 - -
奥氏体-铁素体钢
XM-26 A

热加工或

冷加工

 全部 90 620 65 450 20 55 -
S31803 A

热加工或

冷加工

 全部 90 620 65 448 25 - 290
S32304 A

热加工或

冷加工

 全部 87 600 58 400 25 - 290
S32760 A

热加工或

冷加工

 全部 109 750 80 550 25 - 290
S32760 S

冷加工

 全部 125 860 105 720 16 - 335
铁素体钢
405 A

热加工

冷加工

全部

全部

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

207

217
429 A

热加工

冷加工

全部

全部

70

70

480

480

40

40

275

275

20

16

45

45

-

-
430 A

热加工或

冷加工

全部

 60 415 30 207 20 45 -
S44400 A

热加工

冷加工

全部

全部

60

60

415

415

45

45

310

310

20

16

45

45

217

217
446、XM-27 A

热加工或

冷加工

全部

全部

65

65

450

450

40

40

275

275

20

16

45

45

219

219
S44700 A

热加工

冷加工

全部

全部

70

75

480

520

55

60

380

415

20

15

40

30

-

-
S44800 A

热加工

冷加工

全部

全部

70

75

480

520

55

60

380

415

20

15

40

30

-

-
马氏体钢
403、410 A

热加工

冷加工

全部

全部

70

70

480

480

40

40

275

275

20

16

45

45

-

-
403、410 T

热加工

冷加工

全部

全部

100

100

690

690

80

80

550

550

15

12

45

40

-

-
XM-30 T

热加工

冷加工

全部

全部

125

125

860

860

100

100

690

690

13

12

45

35

302

-
403、410 H

热加工

冷加工

全部

全部

120

120

860

830

100

90

690

620

12

12

35

40

-

-
XM-30 A

热加工

冷加工

全部

全部

70

70

480

480

40

40

275

275

13

12

45

35

235

-
414 A

热加工或

冷加工

 全部 - - - - - - 298
414 T

热加工或

冷加工

 全部 115 790 90 620 15 45 -
S41500 T

热加工或

冷加工

全部

 115 795 90 620 15 45 295
420 A

热加工

冷加工

全部

全部

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

241

255
S42010 A

热加工或

冷加工

冷加工

全部

全部

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

235

255
431 A

热加工或

冷加工

全部

 - - - - - - 285
440A、440B、440C A

热加工

冷加工

全部

全部

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

269

285
9(S50400)

A

T

热加工或

冷加工

热加工或

冷加工

全部

全部

60

100

415

690

30

80

207

550

30

14

45

35

179

241

　　1）屈服强度应按照A370试验方法和定义0.2%残余变形的方法进行测定，按照载荷下总延伸0.5%，可使用替代方法测定屈服强度。

　　2）对于一些特殊产品，使用标距长度2in或50mm试样可能不适用。按照A370试验方法和定义，当需要时可使用小尺寸试样。

　　3）断面收缩率不适用于厚度不大于4.76mm（3/16in）的扁钢，因为对这种产品尺寸一般不进行该项测定。

　　4）或相当的洛氏硬度。

　　5）对于状态A的所有Cr-Ni牌号的挤压型钢，屈服强度最小为170MPa（25ksi）、抗拉强度最小为480MPa（70ksi）。

　　6）对于截面厚度不大于12.5mm（1/2in）的型钢，伸长率最小为30%是合格的。

　　7）当从953℃（1750F）油淬火时，材料应能进行热处理至最大布氏硬度为250。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表5-5-2 热处理特征

牌号①

热处理温度②

℃（°F），最小

 淬火介质

硬度

HRC（最小）

403

410

414

420

S42010

431

440A

440B

440C

955（1750）

955（1750）

955（1750）

995（1825）

1010（1850）

1020（1875）

1020（1875）

1020（1875）

1020（1875）

空气

空气

油

空气

油

油

空气

油

空气

35

35

42

50

48

40

55

56

58

　　①试样应为厚度不大于9.50mm(2/8in)的截面形状。

　　②温度偏差为±14℃（25°F）。

　　（四）磁导率

　　当订货要求时，退火状态的牌号201和205的磁导率用Severn型显示器试验不大于1.2。

　　二、ASTMA564/AM-1995 热轧和冷加工时效硬化不锈钢棒材和型钢

　　时效硬化不锈钢棒材和型钢，包括热加工和冷加工圆钢、方钢、六角钢、小型钢、角钢、T型钢和槽钢，型钢可用热轧、挤压或锻造生产。锻件用棒材或钢坯也按本标准订货。

　　这些钢一般可用于室温或不高于315℃条件下要求耐腐蚀和高强度的部件，牌号631可用于370℃.在固溶退火状态下这些钢适用于机加工之后可进行时效硬化处理而达到本标准规定的力学性能，不会产生裂纹和变形。牌号XM-25在到货的全热处理状态可进行机加工。

　　牌号631和632显微组织中含有大量铁素体，锻件和大直径棒材塑性低。用途限于小直径棒材。

　　除本标准的要求外，应符合ASTM A 484/A 484M 的所有要求。

　　（一）牌号及化学成分

　　钢的牌号及化学成分应符合表5-5-3、表5-5-4的规定。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表5-5-3　化学成分要求　①

牌号UNS 化学成分，%
C Mn P S Si Cr

S17400

S17700

S15700

S35500

S17600

S15500

S13800

S45500

S45503

S45000

630

631

632

634

635

XM-12

XM-13

XM-16

-

XM-25

0.07

0.09

0.09

0.10-0.15

0.08

0.07

0.05

0.03

0.010

0.05

1.00

1.00

1.00

0.50-1.25

1.00

1.00

0.20

0.50

0.50

1.00

0.040

0.040

0.040

0.040

0.040

0.040

0.010

0.015

0.010

0.030

0.030

0.030

0.030

0.030

0.030

0.030

0.008

0.015

0.010

0.030

1.00

1.00

1.00

0.50

1.00

1.00

0.10

0.50

0.20

1.00

15.00-17.50

16.00-18.00

14.00-16.00

15.00-16.00

16.00-17.50

14.00-15.50

12.50-13.25

11.00-12.50

11.00-12.50

14.00-16.00

 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表5-5-4 化学成分要求　①

牌号UNS 化学成分，%
Ni Al Mo Ti Cu 其他元素

S17400

S17700

S15700

S35500

S17600

S15500

S13800

S45500

S45503

S45000

630

631

632

634

635

XM-12

XM-13

XM-16

-

XM-25

3.00-5.00

6.50-7.75

6.50-7.75

4.00-5.00

6.00-7.50

3.50-5.50

7.50-8.50

7.50-9.50

7.50-9.50

500-700

-

0.75-0.50

0.75-1.50

-

0.40

-

0.90-1.35

-

-

-

-

-

2.00-3.00

2.50-3.25

-

-

2.00-2.50

0.50

0.50

0.50-1.00

-

-

-

-

0.40-1.20

-

-

0.90-1.40

1.00-1.35

-

3.00-5.00

-

-

-

-

2.50-4.50

-

1.50-2.50

1.50-2.50

1.25-1.75

②

-

-

③

-

②

④

⑤

⑤

⑥

　　① 除示出范围或说明以外，界限值为百分最大值。

　　② Nb+Ta0.15%-0.45%.

　　③ N0.07%-0.13%。

　　④ N0.01%。

　　⑤ Nb+Ta0.10%-0.50%.

　　⑥ Nb8*C%最小。

　　（二）交货状态

　　1.热处理

　　除非需方另有规定，除XM-16、XM-25和630以外的牌号以固溶处理状态或以均匀化和过回火状态交货（见表5-5-5）。630、XM-16和XM-25可以固溶退火或时效硬化状态交货。

　　再锻造用坯料应以锻件生产厂选择的热处理状态交货。

　　2.型钢可按照用户订单规定进行A级或C级处理（见SSTMA484/A484M）。

　　（三）力学性能

　　当按照本节规定热处理时，力学试验所代表的材料应符合表5-5-5规定的性能并应能达到表5-5-6的性能。

　　从锻件坯料用的棒材上切取的样坯，当按照表5-5-5和表5-5-6规定热处理时，应符合表5-5-5和5-5-6的力学性能.

　　屈服强度应按照A370所规定的残余变形法进行测定。极限永久残余变形应为试样标距长度的0.2%。

　　冲击要求仅当用户订单规定时才适用。当规定时，用冲击试验试样所代表的材料，当按照本节规定热处理时，应能达到表5-5-6规定的冲击性能要求。

　　纵向冲击要求不适用于直径或尺寸小于16.9mm的棒材，或厚度小于16.9mm的扁钢。

　　横向（厚度方向）拉伸和冲击要求不适用于直径或尺寸。小于75mm的棒材或厚度小于75mm的扁钢。

　　进行了横向拉伸和当规定时进行了横向冲击试验并符合表5-5-5规定要求的材料，不需要进行纵向试验。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表5-5-5 固溶处理

牌号 状态 固溶处理 固溶处理状态力学试验要求

抗拉强

度，最

小MPa

屈服强

度最小

MPa

伸长率

50mm或

4d最小

%

断面收

缩率，

最小%

 硬度

洛氏C

最大

布氏

最大
S17400 630 A

1040℃±15℃（按要求冷却

至低于32℃）

 - - - - 38 363
S17700 631 A 1040℃±15℃（水淬） - - - - Rb98 229
S15700 632 A 1040℃±15℃（水淬） - - - - Rb100 269
S35500 634 A

1040℃±15℃淬火，在≤

-38℃保持不小于3h

 - - - - - 363
S17600 635 A

1040℃±15℃（空冷）

 825 515 10 45 32 302
S1500 XM-12 A

1010℃±15℃（按要求冷却

至低于42℃）

 - - - - 38 363
S13800 XM-13 A

925℃±15℃（按要求冷却

至低于16℃）

 - - - - 38 363
S45500 XM-16 A 830℃±15℃（快冷） - - - - 36 331
S45000 XM-25 A 1040℃±15℃（快冷） 895 655 10 40 32 321
S45503 - A 830℃±15℃（快冷） - - - - 36 331

　　1）见表5-5-6。

　　2）见表5-5-6。

　　3）洛氏C或布氏硬度都是允许的。尺寸不大于12.7mm，优先选用洛氏C。

　　4）对于固溶处理后的冷拉圆钢为321BH。

　　5）均匀化和过回火处理775℃±30℃不小于3h，冷却至室温，加热至580℃±15℃不小于3h。

　　6）对于尺寸不大于13mm为895-1140MPa。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表5-5-6 时效硬化处理后的力学试验要求1）

牌号 状态

建议的淬火或

时效处理，或

这两种处理9）10）11）

适用的厚度

和试验方向5）

mm

抗拉

强度

最小

MPa

屈服

强度2）

最小

MPa

伸长

率50

mm或

4d，

最小

%

断面

收缩

率最

小%

 硬度6）

夏比

冲击

-V

最小

J

回火

℃

 时间h 淬火

洛氏

C

最小

布氏

最小
630 H900 480 1.0 空冷 ≤75（纵） 1310 1170 10 40 40 388 -
＞75-200（纵） 35
H925 495 4.0 空冷 ≤75（纵） 1170 1070 10 44 38 375 6.8
＞75-200（纵） 38
H1025 550 4.0 空冷 ≤200（纵） 1070 1000 12 45 35 331 20
H1075 580 4.0 空冷 1000 860 13 45 32 311 27
H1100 595 4.0 空冷 965 795 14 45 31 302 34
H1150 620 4.0 空冷 930 725 16 50 28 277 41
H1150M

760℃2h，空冷加

620℃4h空冷

 795 515 18 55 24 255 75
631 RH950 955℃不小于10min,但不大于1h，快冷至室温。在24h内冷却到-75℃，保持不小于8h。在空气中升到室温。加热到510℃，保温1h，空冷 ≤100（纵） 1075 1035 6 10 41 388 -
TH1050 另一种处理：760℃保温90min，在1h内冷却到15℃±3℃。保持不小于30min，热到565保温90min，空冷 ≤150（纵） 1170 965 6 25 38 325 -

XM-

25　7）

 H1100 595 4.0 空冷 ≤300（纵）8） - - 16 50 30 285 -
≤300（纵）8） 11 30

XM-

25　7）

 H1100 595 4.0 空冷 ≤300（纵）8） 860 520 16 50 26 262 -
≤300（纵）8） 11 30
≤300（纵）8） 11 30

　　1）见本节二（三）。

　　2）见本节二（三）。

　　3）均匀化和过回火热处理见表5-5-5。

　　4）适用于自耗电极真空精炼。

　　5）纵　试样纵轴平行于轧制或锻造时晶粒流变的方向。

　　6）允许洛氏C或布氏。尺寸不大于12.70mm优先选用洛氏C。

　　7）仅抗拉强度适用于尺寸不大于13mm。

　　8）仅为自耗电极精炼。

　　9）时间为材料所在温度的最少时间，可以延长以得到要求的塑性性能。

　　10）除非另有说明，所示温度为建议的温度，可以改变以得到要求的拉伸性能。

　　11）中间温度必需满足下一个最高的建议淬火或时效温度，或这两种处理的塑性要求。

　　例如，牌号630在565℃伸长率必需为13%、断面收缩率必需为45%，与580℃时效硬化相同。

　　12）空气熔炼。

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