不銹鋼鍛件的材質選擇直接影響其力學性能、耐腐蝕性及加工工藝。以下是常見不銹鋼鍛件材質的分類、特性及典型應用：

1. 不銹鋼鍛件材質分類

不銹鋼按金相組織可分為五大類，每類適用于不同工況：

(1) 奧氏體不銹鋼（Austenitic）

代表牌號：

304 (06Cr19Ni10)

316 (06Cr17Ni12Mo2)

321 (06Cr18Ni11Ti)

特性：

無磁性，耐腐蝕性優異（尤其316含Mo，耐點蝕）。

加工硬化傾向強，需固溶處理（1050-1100℃快冷）。

低溫韌性好（可達-196℃）。

缺點：

強度較低（需通過冷加工強化）。

易發生晶間腐蝕（需超低碳如304L或穩定化鋼如321）。

應用：

化工管道法蘭、食品設備、核電非承力件。

(2) 馬氏體不銹鋼（Martensitic）

代表牌號：

410 (12Cr13)

420 (20Cr13)

440C (108Cr17)

特性：

可通過熱處理強化（淬火+回火，硬度可達HRC 50+）。

高強度、耐磨性好，但耐蝕性弱于奧氏體鋼。

焊接性差，易開裂。

應用：

刀具、軸承、汽輪機葉片、閥門閥桿。

(3) 鐵素體不銹鋼（Ferritic）

代表牌號：

430 (10Cr17)

446 (00Cr27Mo)

特性：

磁性，耐氯化物應力腐蝕優于奧氏體鋼。

無法通過熱處理強化，成形性較差（易脆裂）。

成本低，抗氧化性好（適用于高溫含硫環境）。

應用：

汽車排氣管、熱交換器、建筑裝飾件。

(4) 雙相不銹鋼（Duplex）

代表牌號：

2205 (022Cr22Ni5Mo3N)

2507 (022Cr25Ni7Mo4N)

特性：

奧氏體+鐵素體雙相組織，兼具高強度（≈奧氏體鋼2倍）和耐蝕性。

抗應力腐蝕、點蝕能力極強（含高Mo、N）。

熱加工窗口窄（鍛造溫度需嚴格控制在950-1150℃）。

應用：

海洋平臺、石油管道、化工高壓容器。

(5) 沉淀硬化不銹鋼（PH鋼）

代表牌號：

17-4PH (04Cr17Ni4Cu4Nb)

15-5PH (04Cr15Ni5Cu3Nb)

特性：

通過時效處理析出強化相，強度可達1380MPa以上。

良好的耐蝕性和可焊性。

加工后需固溶+時效（如H900處理：900℃時效1h）。

應用：

航空發動機零件、核反應堆緊固件、精密齒輪。

2. 材質選擇關鍵因素

考慮因素優先材質類型示例

高耐蝕性 奧氏體、雙相鋼 316、2205 

高強度 馬氏體、PH鋼 440C、17-4PH 

高溫抗氧化 鐵素體、奧氏體 446、321 

低溫韌性 奧氏體 304L、316L 

成本敏感 鐵素體 430 

3. 特殊要求材質

超低碳不銹鋼（如304L、316L）：

碳含量≤0.03%，避免晶間腐蝕，適用于焊接件。

氮合金化不銹鋼（如304N、316N）：

添加氮元素提高強度，替代部分鉬的作用。

易切削不銹鋼（如303、416）：

含硫或硒，改善機加工性，但耐蝕性降低。

4. 國內外牌號對照

中國(GB)美國(ASTM)歐洲(EN)日本(JIS)

06Cr19Ni10 304 1.4301 SUS304 

022Cr17Ni12Mo2 316L 1.4404 SUS316L 

12Cr13 410 1.4006 SUS410 

022Cr22Ni5Mo3N 2205 1.4462 SUS329J3L 

5. 選材注意事項

腐蝕環境：

含氯離子環境優先選雙相鋼或高鉬奧氏體鋼（如316、2507）。

力學性能：

承力件可選馬氏體或PH鋼，非承力件用奧氏體鋼。

工藝兼容性：

焊接頻繁時避免馬氏體鋼，選用低碳奧氏體或雙相鋼。

成本權衡：

304/430適用于一般環境，316/2205用于苛刻工況。

6. 典型應用場景

石油化工：

高壓閥門（17-4PH）、反應釜法蘭（316L）。

航空航天：

發動機軸承座圈（440C）、起落架部件（15-5PH）。

能源：

核電泵殼（雙相鋼）、風電螺栓（304N）。

不銹鋼鍛件材質需根據耐蝕性、強度、溫度及成本綜合選擇：

通用首選：304/316奧氏體鋼（平衡性能與成本）。

高強耐蝕：雙相鋼或PH鋼（如2205、17-4PH）。

耐磨高硬：馬氏體鋼（如440C）。

嚴格匹配工況需求，可最大化材料性能并延長部件壽命。