一、不銹鋼的定義

于2018年9月1日實(shí)施的GB/T 24511-2017《承壓設(shè)備用不銹鋼和耐熱鋼鋼板和鋼帶》，與上一版GB 24511-2009《承壓設(shè)備用不銹鋼鋼板及鋼帶》的第一個(gè)區(qū)別在于，標(biāo)準(zhǔn)名稱上2017版多了“耐熱鋼”仨字。

這要從不銹鋼的定義（或者叫性能）講起。不銹鋼是指含有Cr（12%以上）、Ni、Mn、Mo等元素的高合金鋼，這類高合金鋼具有良好的耐腐蝕性、耐熱性和較好的力學(xué)性能。并且隨著Ni或Cr含量的增加，其耐蝕性和耐熱性均可提高。

進(jìn)一步捋一下：

原始意義上的不銹鋼，僅指在無污染的大氣環(huán)境（下稱空氣）中不生銹的鋼。

狹義上的不銹鋼，包括能耐空氣、耐酸腐蝕的鋼材，即耐蝕鋼，這也是最為流行的定義。

廣義上的不銹鋼，除了狹義上的耐蝕不銹鋼，還包括耐熱不銹鋼。其中，耐熱鋼要求鋼材具有抗高溫氧化性能和一定的高溫強(qiáng)度。

接下來簡要地談一談耐熱鋼。

二、耐熱鋼

耐熱鋼包括珠光體耐熱鋼（如15CrMoR等Cr-Mo鋼）、奧氏體耐熱鋼、馬氏體耐熱鋼、鐵素體耐熱鋼等。因?yàn)榇嘈源?，馬氏體、鐵素體不作為壓力容器的耐熱鋼，而且馬氏體不銹鋼（數(shù)字代號S4XXXX）壓根就沒有列入GB/T 150.2及GB/T 24511。

依HG/T 20581-2011（新版征求意見稿已出）5.0.3有：

第3款，珠光體耐熱鋼用作抗高溫氫或硫化氫腐蝕，或設(shè)計(jì)溫度為350~575℃的壓力容器用耐熱鋼。意思是說，以Cr-Mo鋼為主的珠光體鋼，既可用作抗氫鋼，也可作為350℃以上的耐熱鋼。

第4款，不銹鋼用于介質(zhì)腐蝕性較強(qiáng)環(huán)境、防鐵離子污染或設(shè)計(jì)溫度高于500℃或設(shè)計(jì)溫度低于-70℃的耐熱或低溫鋼。意思是說，不銹鋼有四種用途：1，用于耐空氣、水、酸、堿、鹽及其溶液等腐蝕用鋼；2，防止鐵離子污染的場合，如儲(chǔ)存成品等；3，可用作-70℃以下的低溫鋼；4，可用作500℃以上的耐熱鋼。

第4點(diǎn)的意思是，如果沒有介質(zhì)的腐蝕或是鐵離子的污染，僅是從強(qiáng)度和材料本身的抗氧化能力出發(fā)，設(shè)計(jì)500℃以下選用不銹鋼，是不經(jīng)濟(jì)的，這也是浪費(fèi)珍貴的礦產(chǎn)資源。

三、GB/T 24511部分條文解析

1）標(biāo)準(zhǔn)明確了可以利用模鑄鋼錠生產(chǎn)鋼板，見標(biāo)準(zhǔn)前言及6.1.2下方的注。

在鋼的生產(chǎn)中，其澆鑄有模鑄、連鑄等方法。其中，模鑄方法已有一百多年的歷史，但其總產(chǎn)能在減小，目前連鑄是主流方法。但模鑄有其一些獨(dú)特的優(yōu)勢，其仍有用武之地。這條規(guī)定的用意應(yīng)該是，明確承認(rèn)并接納“日漸式微”但仍有獨(dú)特優(yōu)勢的模鑄法，在不銹鋼生產(chǎn)中存在的客觀事實(shí)。

更具體地可參考文獻(xiàn)：杜亞偉. 模鑄在大鋼錠及特殊鋼生產(chǎn)方面的比較優(yōu)勢. 金屬世界, 2009(5).

至于壓縮比，我們在之前的《GB 3531低溫鋼標(biāo)準(zhǔn) 部分條文解析》介紹過。

2）標(biāo)準(zhǔn)6.1.3：厚度為14.0mm~25.00mm的熱扎卷板…

為何是14.0mm~25.00mm的卷板？

按GB/T 709的定義，鋼帶系指成卷交貨，軋制寬度不小于600mm的寬鋼帶。而按GB/T 709的表5鋼帶的公稱厚度最大為25.4mm。可以這么理解，厚度大于25mm的就都是鋼板了，沒有成卷的鋼帶了，再厚的板卷不動(dòng)了。

另，卷板開平后GB/T 150是要求復(fù)驗(yàn)化學(xué)成分和力學(xué)性能的，這個(gè)我們之前也介紹過，見《GB150.2碳鋼沒有冷軋板？碳鋼開平板不用復(fù)驗(yàn)？》。

3）標(biāo)準(zhǔn)6.2.3新增了抗點(diǎn)蝕當(dāng)量指數(shù)PREN的計(jì)算式

PREN=Cr%+3.3Mo%+16N%

這個(gè)式子是用來判斷不銹鋼的耐點(diǎn)蝕能力的，Cr有利于形成穩(wěn)定的氧化膜，而Mo有利于形成MnO₄^-2離子，吸附于表面活性點(diǎn)而阻止Cl-侵入，N可以與Mo協(xié)同作用。

如果不銹鋼要用于海水等氯離子環(huán)境通常希望PREN值不小于35。通常只有雙相不銹鋼能夠滿足。這是因?yàn)殡p相鋼的Mo含量相對較高，高于奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼。

這個(gè)我們之前也介紹過，見《The alloy tree 之 2205》。

4）標(biāo)準(zhǔn)表18及6.4.6，鐵素體不銹鋼可要求進(jìn)行彎曲試驗(yàn)

奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼，沒有彎曲試驗(yàn)這項(xiàng)內(nèi)容，僅鐵素體不銹鋼有。這是因?yàn)橄鄬碚f，鐵素體不銹鋼的脆性是比較大的，焊接性也比較差。

按標(biāo)準(zhǔn)的表16~18可以發(fā)現(xiàn)，鐵素體鋼的斷后延伸率約為奧氏體鋼的一半，而塑性延伸強(qiáng)度約為雙相鋼的一半。所以，對鐵素體鋼單獨(dú)提出了個(gè)其彎曲試驗(yàn)。

有關(guān)彎曲試驗(yàn)及鋼材的力學(xué)性能檢驗(yàn)，我們之前也討論過，見《辨析丨焊縫彎曲試驗(yàn)、鋼材彎曲試驗(yàn)》，《GB/T 713鋼板主要檢驗(yàn)項(xiàng)目解析》。

5）標(biāo)準(zhǔn)6.5對奧氏體鋼、雙相鋼提出了晶間腐蝕試驗(yàn)要求。

注意，鐵素體鋼沒有晶間腐蝕試驗(yàn)要求。這是因?yàn)椋?/span>

這段內(nèi)容截圖自參考文獻(xiàn)：李亞江. 焊接冶金學(xué)——材料焊接性[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2016的P126。

另，有關(guān)奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼的晶間腐蝕，我們之前也討論過，見《應(yīng)力腐蝕及晶間腐蝕》，《ASM手冊腐蝕卷：奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕》，《雙相鋼的耐晶間腐蝕性能（一）》，《雙相鋼的耐晶間腐蝕性能（二）》。

6）標(biāo)準(zhǔn)6.6允許07Cr19Ni10（即S30409）及S31609、S32169、S34779的晶粒度在7級以上，甚至更粗。

按GB/T 4238-2015的附錄B這四種鋼為高溫用鋼，適當(dāng)控制奧氏體晶粒（粗點(diǎn)），有助于改善抗高溫蠕變，高溫持久性能。

以上內(nèi)容截自參考文獻(xiàn)：劉瑞堂. 工程材料力學(xué)性能. 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2001. 的P158

7）標(biāo)準(zhǔn)的6.8.2要求奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼中鐵素體含量為40%~60%。

雙相不銹鋼，理論上奧氏體相和鐵素體相各占一半可具有最好的性能，較少相最少不宜低于40%。

這個(gè)我們之前也討論過，見《元素成分對雙相鋼2205性能的影響》。