鐵素體不銹鋼SUS430與SUS430LX的性能特點(diǎn)及應(yīng)用

高 登

（山西太鋼不銹鋼股份有限公司， 山西 太原 030024）

鐵素體不銹鋼SUS430與SUS430LX的性能特點(diǎn)及應(yīng)用

高 登

（山西太鋼不銹鋼股份有限公司， 山西 太原 030024）

針對SUS430與SUS430LX這兩種不銹鋼的耐腐蝕性、成形性、焊接性等性能特點(diǎn)作逐一分析，并在其性能分析的基礎(chǔ)上對其應(yīng)用領(lǐng)域做簡單介紹。研究表明：SUS430與SUS430LX均為鐵素體不銹鋼，SUS430LX碳氮含量較低并添加Nb、Ti穩(wěn)定化元素，其抗拉強(qiáng)度好、延伸率高、拉深性能好，具有更好的拉脹復(fù)合加工能力，耐腐蝕性和焊接性更好。目前，SUS430LX已批量生產(chǎn)，并廣泛應(yīng)用于洗衣機(jī)內(nèi)筒、冰箱面板、洗碗機(jī)內(nèi)箱等家電部件上。

鐵素體不銹鋼 成形性 耐腐蝕性 焊接性

不銹鋼以其優(yōu)異的耐腐蝕性和加工性、易清潔、美觀等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于洗衣機(jī)、微波爐、洗碗機(jī)、抽油煙機(jī)等家電領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)家電行業(yè)對不銹鋼的需求量已達(dá)到8萬t/年，并有望持續(xù)增加。SUS430和SUS430LX均屬日標(biāo)牌號中的兩類經(jīng)濟(jì)型鐵素體不銹鋼，也是家電領(lǐng)域使用最多的兩類鐵素體不銹鋼，本文就這兩種不銹鋼的耐腐蝕性、成形性、焊接性等性能特點(diǎn)作逐一分析，并對其應(yīng)用領(lǐng)域做簡單介紹。

1 化學(xué)成分和金相組織

SUS430是一種Cr17型鐵素體不銹鋼，最早開發(fā)于20世紀(jì)初，C含量較高，通常標(biāo)準(zhǔn)要求w（C）＜0.12%。隨著冶金裝備水平和脫碳技術(shù)的進(jìn)步，鐵素體不銹鋼中的C含量可以降低到較低水平，w（C）≤0.03%，這使得超純鐵素體不銹鋼SUS430LX的開發(fā)成為可能[1]。SUS430LX在降C、N含量的基礎(chǔ)上，添加了穩(wěn)定化元素Nb和Ti，如表1所示，這使得C、N在高溫下能優(yōu)先與 Nb、Ti結(jié)合形成 Nb（C，N）、TiN和TiC等第二相析出，避免了富Cr碳化物的形成，改善晶界貧Cr，提高耐腐蝕性能。

表1 SUS430和SUS430LX的典型化學(xué)成分 %

圖1 金相組織

圖1為SUS430和SUS430LX的金相組織，可以看到SUS430的晶粒尺寸在15 μm左右，晶內(nèi)和晶界分布有大量的碳化物第二相，而SUS430LX晶粒尺寸較大，約30 μm，第二相析出較少，通過掃描電子顯微鏡可以觀察到少量的（Nb，Ti）（C，N）析出相。

2 力學(xué)性能及成形性能

表2列出了SUS430和SUS430LX屈服強(qiáng)度（Rp0.2）、抗拉強(qiáng)度（Rm）、斷裂延伸率（A50mm）、硬度（HV5）、應(yīng)變硬化指數(shù)n、塑形應(yīng)變比r和極限深沖比（RLD），可以看到SUS430和SUS430LX屈服強(qiáng)度和硬度比較接近，但SUS430的抗拉強(qiáng)度比SUS430LX高出30 MPa，這可以歸因于碳化物析出引起的析出強(qiáng)化效應(yīng)。大的晶粒尺寸和較少的析出物含量導(dǎo)致SUS430LX具有較高的延伸率，如表2所示。n值和A50mm值越高，材料的脹形加工能力越好，r值和RLD值越高，材料的拉深性能越好[2]，對比表2中兩種鐵素體不銹鋼的上述性能數(shù)值可以發(fā)現(xiàn)，SUS430LX比SUS430具有更好的拉脹復(fù)合加工能力。

表2 SUS430和SUS430LX力學(xué)性能與成形性能典型值

3 耐腐蝕性能

3.1 點(diǎn)蝕電位

根據(jù)GB/T17899—1999對SUS430和SUS430LX的點(diǎn)蝕電位進(jìn)行測量，測量條件為50℃，0.5%NaCl溶液，測試結(jié)果如圖2所示。

圖2 SUS430和SUS430LX的點(diǎn)蝕電位

3.2 鹽霧腐蝕

根據(jù)GB/T10125—2012對SUS430和SUS430LX進(jìn)行鹽霧腐蝕試驗(yàn)，試驗(yàn)條件為35℃，0.5%NaCl溶液，連續(xù)噴霧168 h。試驗(yàn)前采用600號砂紙對試樣表面進(jìn)行打磨。

從圖2和圖3可以看到，SUS430LX的點(diǎn)蝕電位高于SUS430，且抗鹽霧腐蝕能力也優(yōu)于后者。這表明在相同環(huán)境條件下，SUS430LX具有更好的耐腐蝕性。

圖3 SUS430和SUS430LX的鹽霧腐蝕形貌

表3 SUS430和SUS430LX的焊接性能

4 焊接性能

當(dāng)加熱溫度超過850℃時，SUS430進(jìn)入奧氏體和鐵素體雙相區(qū)，因此SUS430焊接后焊縫和熱影響區(qū)室溫組織為鐵素體和馬氏體的雙相結(jié)構(gòu)，并且含有大量的碳化物析出相，嚴(yán)重惡化該材料的力學(xué)性能。SUS430LX高溫下為單一的鐵素體組織，且含有少量的Nb元素，在固定C、N的同時還可以細(xì)化晶粒，這都有助于SUS430LX的焊接性能。

5 結(jié)語

與SUS430相比，SUS430LX碳氮含量較低并添加Nb、Ti穩(wěn)定化元素，具有更加優(yōu)異的加工性、耐腐蝕性和焊接性，在家電行業(yè)有廣闊的應(yīng)用前景。隨著家用洗衣機(jī)向高轉(zhuǎn)速高容量發(fā)展，采用鉚接工藝制作的筒身很容易在高轉(zhuǎn)速下發(fā)生鉚接部位開裂。因此在這種情況下，洗衣機(jī)廠商正逐漸用焊接工藝替代鉚接工藝，SUS430LX成為首選材料。另外，由于冰箱面板在與冰箱把手結(jié)合的時候要進(jìn)行機(jī)械成形，這對其斷裂延伸率的要求為28%以上，采用SUS430LX替代SUS430可大幅提高成材率。

[1] 康喜范.鐵素體不銹鋼[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2012.

[2] 杜偉.冶金工藝對超低碳鐵素體不銹鋼微觀組織和成形性的影響[D].沈陽：東北大學(xué)，2010.

（編輯：王瑾）

Properties and Application of SUS430 and SUS430LX Ferritic Stainless Steel

Gao Deng
（Shanxi Taigang Stainless Steel Co.,Ltd.,Taiyuan Shanxi 030024）

The corrosion resistance,formability and weldability of SUS430 and SUS430LX are analyzed one by one,and the application fields are briefly introduced on the basis of their performance analysis.The research shows that both SUS430 and SUS430LX are the ferritic stainless steel.Compared with SUS430，SUS430LX has the lower C and N content and was stabilized by the addition of Nb and Ti elements,so it exhibits the higher performance in formability,corrosion resistance and weldability than SUS430.Now,SUS430LX has realized the large-scale production and have been applied to the production of inner cylinder of washing machine,refrigerator panel,dishwasher inner case and household appliance components.

ferritic stainless steel,formability,corrosion resistance,weldability

TG142.71

A

1672-1152（2017）04-0010-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.04.04

2017-06-29

高登（1981—），男，工學(xué)學(xué)士，畢業(yè)于西安建筑科技大學(xué)，不銹鋼產(chǎn)品工程師，現(xiàn)主要從事產(chǎn)品質(zhì)量管理、工藝改進(jìn)等工作。