不锈钢是什么？与钢和铁有何关系？304、304L、316、316L 又是什么？

模具设计中，不锈钢201、202、301、302、304哪个更好？

1、不锈钢是什么钢？

不锈钢是钢的一种。钢是指含碳量低于2%的钢，含碳量超过2%的钢是指铁。钢在冶炼过程中添加铬（Cr）、镍（Ni）、锰（Mn）、硅（Si）、钛（Ti）、钼（Mo）等合金元素，以改善钢的性能并使钢材耐腐蚀。 （即不生锈）就是我们常说的不锈钢。

“钢”和“铁”到底是什么，它们有什么特点，有什么关系？我们平时所说的304、304L、316、316L是从哪里来的，它们之间有什么区别呢？

钢：以铁为主要元素，含碳量一般在2%以下，还有其他元素的材料。 ——GB/T 13304-91《钢的分类》

铁：原子序数26的金属元素。铁材料具有较强的铁磁性和良好的塑性和导热性。

不锈钢：耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或不锈的钢。常用的钢种有304、304L、316、316L，属于奥氏体不锈钢的300系列钢种。

2、不锈钢为什么有不同的钢号？

不锈钢在冶炼过程中，由于添加的合金元素种类不同，不同种类的添加量也不同。他们的特点也不同。为了区分它们，它们标有不同的钢种。以下是常见装饰不锈钢不同钢种的“合金元素”含量表，仅供参考：

化学成分（质量分数，%）

钢号

碳

硅

锰

磷

硫

铬

镍

304

≤0.08

≤1.00

≤2.00

≤0.045

≤0.03

18-20日

8-10

301

≤0.15

≤1.00

≤2.00

≤0.045

≤0.03

16-18日

6-8

第202章

≤0.15

≤1.00

7.5-10

≤0.05

≤0.03

17-19日

4-6

201

≤0.15

≤1.00

5.5-7.5

≤0.05

≤0.03

16-18日

3.5-5.5

常见类别：

通常按金相组织分为：

通常，普通不锈钢按金相组织分为三类：奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢。在这三种基本金相组织的基础上，针对特定的需要和用途，衍生出双相钢、沉淀硬化不锈钢和含铁量低于50%的高合金钢。

1、奥氏体不锈钢。

基体主要为奥氏体结构（CY相），具有面心立方晶体结构。它是无磁性的，主要通过冷加工强化（并可能导致一定的磁性）。美国钢铁协会使用 200 和 300 系列的数字，例如 304。

2.铁素体不锈钢。

基体主要是铁素体组织（（a相），具有体心立方晶体结构。有磁性，一般不能通过热处理硬化，但冷加工可以使其稍微强化。美国钢铁协会标记为 430 和 446。

3、马氏体不锈钢。

基体为马氏体结构（体心立方或立方），具有磁性，可通过热处理调整其力学性能。美国钢铁协会使用编号410、420和440。马氏体在高温下具有奥氏体结构。当以适当的速率冷却至室温时，奥氏体结构可转变为马氏体（即硬化）。

4.奥氏体-铁素体（双相）不锈钢。

基体同时具有奥氏体和铁素体两相组织，其中较小相基体的含量一般大于15%。它是一种具有磁性的不锈钢，可以通过冷加工强化。 329是典型的双相不锈钢。与奥氏体不锈钢相比，双相钢强度高，耐晶间腐蚀、氯化物应力腐蚀和点蚀能力显着提高。

5. 沉淀硬化不锈钢。

基体为奥氏体或马氏体，可通过沉淀硬化进行硬化的不锈钢。美国钢铁协会使用600系列编号，例如630，即17-4PH。

一般来说，除合金外，奥氏体不锈钢也具有优良的耐腐蚀性能。在腐蚀性较小的环境中，可以使用铁素体不锈钢。在轻度腐蚀环境中，如果要求材料具有高强度或高硬度，可采用马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢。

特点及用途

表面技术

厚度区分

1、因为钢厂机械在轧制过程中，轧辊受热轻微变形，导致轧出的板材厚度出现偏差，一般是中间厚、两侧薄。测量板材厚度时，国家规定应测量板头中部。

2、公差产生的原因根据市场和客户需求，一般分为大公差和小公差：例如

-304不锈钢-

性能介绍

304不锈钢是最常见的钢材。作为用途广泛的钢材，具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和力学性能；具有良好的冲压、弯曲等热加工性，无热处理硬化现象（无磁）。 ，工作温度-196℃～800℃）。

适用范围

家居用品（1、2类餐具、橱柜、室内管道、热水器、锅炉、浴缸）

汽车零部件（雨刮器、消声器、成型品）

医疗器械、建材、化工、食品工业、农业、船舶零部件

- 304L不锈钢-

（L为低碳）

性能介绍

作为低碳304钢，其在正常条件下的耐腐蚀性能与304钢相似。但焊接或消除应力后，其抗晶间腐蚀能力优良；无需热处理也能保持良好的性能。优异的耐腐蚀性能，工作温度-196℃～800℃。

适用范围

用于要求高耐晶界腐蚀的化工、煤炭、石油等行业的户外机械，以及耐热建材零件和热处理困难的零件。

- 316不锈钢-

性能介绍

由于添加了钼，316不锈钢具有优异的耐腐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度，可在恶劣条件下使用；它具有优异的加工硬化性能（非磁性）。

适用范围

海水设备、化工、染料、造纸、草酸、化肥等生产设备；摄影、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母。

- 316L不锈钢-

（L为低碳）

性能介绍

作为316钢的低碳系列，除了具有与316钢相同的特性外，还具有优异的抗晶界腐蚀能力。

适用范围

对耐晶界腐蚀有特殊要求的产品。

什么样的不锈钢不易生锈？

影响不锈钢腐蚀的因素主要有以下三个：

1、合金元素含量。

一般来说，含铬量为10.5%的钢较不易生锈。铬、镍含量越高，耐腐蚀性能越好。例如304材料的镍含量为8-10%，铬含量达到18-20%。这样的不锈钢在正常情况下是不会生锈的。

2、生产企业的冶炼工艺也会影响不锈钢的耐腐蚀性能。

大型不锈钢厂拥有良好的冶炼技术、先进的设备和先进的工艺，可以保证合金元素的控制、杂质的去除和钢坯冷却温度的控制。因此，产品质量稳定可靠，内在质量好，不易生锈。相反，一些小钢厂设备落后，工艺落后。在冶炼过程中，杂质无法去除，生产出来的产品难免会生锈。

3、外部环境，气候干燥，通风良好不易生锈。

但空气湿度大的地区、连续阴雨天气或者空气中pH值高的环境就容易生锈。采用304不锈钢材质，周围环境太差会生锈。

不锈钢上出现锈斑如何处理？

1、化学法

使用酸洗膏或喷雾辅助对生锈部件进行重新钝化，形成氧化铬膜，恢复耐腐蚀性能。酸洗后，为了去除所有污染物和酸残留物，用清水正确冲洗非常重要。全部加工完毕后，用抛光设备再次抛光，并用抛光蜡密封。对于局部轻微的锈斑，也可以用汽油和机油1：1的混合液，用干净的抹布擦去锈斑。

2、机械法

喷砂、用玻璃或陶瓷颗粒喷砂、打磨、刷光和抛光。可以机械地去除先前去除的材料、抛光的材料或掩埋材料中的污染物。各种污染物，尤其是外来铁颗粒，都可能成为腐蚀源，尤其是在潮湿的环境中。因此，机械清洁的表面最好在干燥条件下定期清洁。采用机械方法只能清洁表面，不能改变材料本身的耐腐蚀性能。因此，建议机械清洗并用抛光蜡密封后，用抛光设备重新抛光。

为什么有的不锈钢也会生锈？

为什么不锈钢也会生锈？当不锈钢管表面出现棕色锈斑（点）时，人们会感到惊讶：“不锈钢不会生锈，如果生锈了，就不是不锈钢了，可能是钢有问题。”其实，这是由于对不锈钢缺乏了解而产生的一种片面错误观点。不锈钢在某些条件下也会生锈。

不锈钢具有抵抗大气氧化的能力——即不锈钢——它还具有在含有酸、碱、盐的介质中腐蚀的能力——即耐腐蚀能力。但其耐腐蚀性能随钢材本身的化学成分、防护状态、使用条件和环境介质类型而变化。与304钢管一样，在干洗的气氛中，有绝对良好的抗变色能力。但如果将其移至海滨，在含有大量盐分的海雾中，很快就会生锈； 316钢管表现出优异的耐腐蚀性能。好的。因此，并不是任何一种不锈钢都能在任何环境下耐腐蚀、不生锈。

常用模具钢性能及用途

1. 45——优质碳素结构钢，最常用的中碳调质钢

主要特点：最常用的中碳调质钢，综合机械性能好，淬透性低，水淬时易产生裂纹。小零件应调质，大零件应正火。应用实例：主要用于制造高强度运动零件，如涡轮叶轮、压缩机活塞等。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。注意焊件焊前预热和焊后去应力退火。

2、Q235A（A3钢）——最常用的碳素结构钢

主要特点：塑性、韧性高，焊接性能好，冷冲压性能好，有一定的强度，冷弯性能好。应用实例：广泛应用于有一般要求的零件和焊接结构。如拉杆、连杆、销轴、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机器底座、建筑结构、桥梁等不受较大作用力的零件。

3、40Cr——应用最广泛的钢种之一，属于合金结构钢

主要特点：经调质处理后，具有良好的综合机械性能、低温冲击韧性和低缺口敏感性。具有良好的淬透性。油冷时可获得较高的疲劳强度。水冷可以轻松加工形状复杂的零件。产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性良好，但焊接性不好，易产生裂纹。焊前应预热至100~150℃。一般在调质状态下使用。还可进行碳氮共渗和高频表面淬火。应用实例：调质后用于制造中速、中载荷零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶出套等。调质后及高频表面淬火后，用于制造高硬度、耐用的表面。磨削零件，如齿轮、轴、心轴、曲轴、主轴、套筒、销、连杆、螺钉螺母、进气阀等，经淬火和中速淬火后用于制造重载、中速冲击零件。温度回火。零件如油泵转子、滑块、齿轮、心轴、轴环等，经过低温调质处理，制成重载、低冲击、耐磨零件，如蜗杆、心轴、轴、轴环等等，碳氮化工艺用于制造尺寸较大、低温冲击韧性较高的传动零件，如轴、齿轮等。

4. HT150——灰口铸铁

应用实例：齿轮箱、机床床身、箱体、液压缸、泵体、阀体、飞轮、缸盖、皮带轮、轴承盖等。

5. 35——各种标准件及紧固件常用材料

主要特点：强度适当、塑性好、冷塑性高、焊接性合格。在冷状态下可进行部分镦粗和拉伸。淬透性低，正火或调质后使用 应用实例：适合制造小断面零件，能承受较大载荷的零件：如曲轴、杠杆、连杆、卸扣等，各种标准件、紧固件。

6. 65Mn——常用弹簧钢

应用实例：各种小型扁圆弹簧、座簧、弹簧弹簧、弹簧圈、气门弹簧、离合器簧片、制动弹簧、冷轧螺旋弹簧、弹性挡圈等。

7、0Cr18Ni9——最常用的不锈钢（美国钢号304，日本钢号SUS304）

特性及用途：是应用最广泛的不锈耐热钢，如食品设备、一般化工设备、能源工业设备等。

8、Cr12——常用冷作模具钢（美国钢号D3、日本钢号SKD1）

特性及应用：Cr12钢是一种广泛应用的冷作模具钢，属高碳、高铬莱氏体钢。该钢具有良好的淬透性和良好的耐磨性；由于Cr12钢的含碳量高达2.3%，冲击韧性差，易产生脆性，易形成不均匀的共晶碳化物； Cr12钢由于耐磨性好，多用于制造承受冲击载荷较小、要求耐磨性高的冷冲模、冲头、落料模、冷镦模、冷挤压模、冲头冲模、钻套等。 、量规、拉丝模、压印模、滚丝板、粉末冶金用拉丝模、冷压模等。

9、DC53——常用日本进口冷作模具钢

特性及用途：高强韧性冷作模具钢，日本大同特殊钢株式会社生产的钢种，经高温回火后，具有高硬度、高韧性和良好的线切割性能。用于精密冷冲压模具、拉深模具、滚丝模具、冷冲裁模具、冲头等。

10. DCCr12MoV——耐磨铬钢

国内的。它的碳含量比Cr12钢低，并且随着Mo和V的添加，碳化物不均匀性得到了改善。 MO可减少碳化物偏析，提高淬透性，V可细化晶粒，增加韧性。该钢淬透性高，断面400mm以下可完全淬硬。在300~400℃仍能保持良好的硬度和耐磨性。其韧性比Cr12高，淬火时体积变化小，具有高耐磨性和良好的综合力学性能。因此可以制造各种断面大、形状复杂、冲击力大的模具，如普通拉丝模、冲孔模、冲孔模、落料模、切边模、滚压模、拉丝模、冷挤压模等。冷剪剪刀、圆锯、标准工具、量具等

11. SKD11——韧性铬钢

由日本日立公司生产。从技术上改善钢的铸造组织，细化晶粒。与Cr12mov相比，其韧性和耐磨性有所提高。延长模具的使用寿命。

12、D2——高碳高铬冷作钢

美国制造。具有较高的淬透性、淬透性、耐磨性，高温抗氧化性能好，淬火抛光后防锈性能好，热处理变形小。适用于制造各种要求高精度、长寿命的冷作模具、切削刀具和工具。测量工具，如拉伸模、冷挤压模、冷剪刀等。

13、SKD11（SLD）——不变形韧性高铬钢

由日本日立公司生产。随着钢中MO、V含量的增加，钢的铸造组织得到改善，晶粒细化，碳化物形貌得到改善。因此，该钢的强度和韧性（弯曲强度、挠度、冲击韧性等）均高于SKD1。 D2高，耐磨性也增加，并且具有更高的抗回火性。实践证明，该钢模具的使用寿命比Cr12mov有所提高。常用于制造要求较高的模具，如拉深模具、冲击砂轮模具等。

14、DC53——高韧性高铬钢

由日本大同株式会社生产。热处理硬度高于SKD11。经高温（520-530）回火后，可达到62-63HRC的高硬度。 DC53在强度和耐磨性方面超过SKD11。韧性是SKD11的两倍。 DC53的韧性在冷作模具制造中很少引起裂纹和裂纹。使用寿命大大提高。残余应力小。高温后残余应力降低。因为线切割后的裂纹和变形得到抑制。切削和磨削性能超过SKD11。用于精密冲压模具、冷锻模具、深拉模具等。

15、SKH-9——具有高耐磨性和韧性的通用高速钢

由日本日立公司生产。用于冷锻模、切条机、钻头、铰刀、冲头等。

16. ASP-23——粉末冶金高速钢

瑞典制造。碳化物分布极其均匀，耐磨，韧性高，易于加工，热处理后尺寸稳定。用于冲头、拉深模、钻模、铣刀、剪切刀片等各种长寿命切削刀具。

17. P20——一般需要的大小塑料模具

美国制造。可以通过电蚀进行操作。工厂预硬化 HB270-300。淬火硬度HRC52。

18. 718——高要求的大小塑料模具

瑞典制造。特别是电解腐蚀作业。工厂预硬化 HB290-330。淬火硬度HRC52

19、Nak80——高镜面、高精度塑胶模具

由日本大同株式会社生产。工厂预硬 HB370-400。淬火硬度HRC52

20. S136——防腐镜面抛光塑料模具

瑞典制造。工厂预硬HB＜215。淬火硬度HRC52。

21. H13——常用压铸模具

适用于铝、锌、镁及其合金压铸。热冲压模具、铝挤压模具。

22. SKD61——先进压铸模具

日本日立公司生产，采用电镇流器再溶解技术，使用寿命较H13显着提高。热冲压模具、铝挤压模具。

23. 8407——先进压铸模具

瑞典制造。热冲压模具、铝挤压模具。

24. FDAC - 添加硫以增强机械加工性

工厂预硬硬度为338-42HRC，无需淬火或回火即可直接雕刻。用于小批量模具、简单模具、各种树脂制品、滑动零件、交期短的模具零件、拉链模具、眼镜框模具。