国内外不锈钢热轧钢带标准的特点

国内外不锈钢热轧钢带标准的特点随着不锈钢市场的发展，不锈钢热轧钢带进口量也在不断增加，为了更好地了解进口产品的水平，有必要对主要国内外相关热轧不锈钢带标准进行对比，了解我国标准与其它国家（日本、美国）标准的相同与不同之处，做到对产品质量标准心中有数。不锈热轧钢带的标准主要内容包括：产品定义、尺寸偏差、外形、技术要求(化学成分、化学分析方法、冶炼方法、交货状态、力学性能、耐腐蚀性能、低倍检验、表面质量、特殊要求)、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书等。中国不锈钢带标准内容与国际相关标准在以上方面基本相同，只是在标准架构和内容组合、引用标准的方式上存在差异。我国国家钢铁标准中没有专门的不锈钢钢带标准，由于不锈钢钢带在尺寸精度、钢种性能及工艺质量方面与不锈钢钢板基本相同，所以在国内不锈钢市场上一直以GB4237（不锈钢热轧钢板）（以下简称国标）来衡量不锈钢钢带的质量。2005年国家标准研究所拟制订新的“热轧不锈带钢和耐热钢标准”，将使我国热轧带钢生产标准进一步向国际标准接轨。美国的带钢标准包括有ASTMA240（压力容器及一般用途铬和铬镍不锈钢中板、薄板、带钢标准）和A480（平轧不锈钢和耐热钢中板、薄板和钢带的一般要求）标准。欧洲不锈带钢标准有EN10088，代表了德国、英国等国家的标准水平。日本标准JISG4304中包含有不锈热轧钢带标准内容（以下简称日标）。12.1引用标准和标准架构GB4237引用标准包括成分分析、力学检验方法、产品几何形状要求等，引用标准的内容比较全面。ASTMA240引用了主要相关标准有A923双相不锈钢金相试验方法、A370（钢产品力学性能方法和定义）、A480（不锈钢和耐热钢中厚板、薄板和钢带的一般要求）、E112（平均晶粒度的测定方法）。在这些标准中，对涉及的一些专业性内容又引用了相关标准。对于热轧不锈带钢，ASTM标准按照钢种牌号的成分和性能、产品交付技术要求、试验方法等方面的内容制一套完整的带钢（其中也包含中板和薄板）技术标准。随着技术水平的发展，标准中包含的钢种在不断增加。欧洲不锈带钢标准将不锈钢牌号成分、性能、一般技术要求放在一个标准文本中，试验方法、专用钢种牌号和扩展的钢种牌号另有标准文本，并在带钢标准中引用。日本标准与欧洲标准有相似之处，在带钢标准中包含的内容较全，在新发布的JISG4304标准中，将热轧带钢标准G4306和中板标准G4304内容归并在一起。ISO标准中，将钢种牌号的成分、热轧不锈带钢尺寸形状偏差、试验方法等内容分别在不同的标准文本体现。如：钢种牌号有ISO683（铁素体、马氏体、奥氏体不锈钢）、ISO4955（耐热不锈钢）、ISO/TS15510（不锈钢化学成分）、ISO/TR4956（抗蠕变不锈钢）等；不锈带钢尺寸形状偏差有窄带标准ISO9446，热轧不锈带钢宽带尺寸形状偏差标准有ISO9444等。12.2不锈钢钢种我国不锈钢标准最初以引进学习前苏联不锈钢标准为主，钢种的命名和成分有前苏联标准的烙印。虽然经过二十多年的改革开放，不锈钢标准不断地向国际标准看齐，标准的内容也发生了很大变化，但GB4237热轧不锈钢板标准与ASTMA240、EN10088、ISO/TS15510、JISG4304等标准在钢种方面相比，钢种牌号数量和对应性方面还有一定差距和区别。如，目前国标GB4237中还没有与304对应成分的牌号。0Cr18Ni9钢的成分为302低碳不锈钢，成分中铬的含量比304钢低1%，与EN10088-2标准中的X5CrNi18-10牌相似。该牌号在使用和生产加工方面各有利弊，有利的方面是可以节约铬资源，对钢种的热加工性能有一定的好处；但是较低的铬含量不利于钢的耐蚀性能，并且不能作为304钢销售。ISO/TS15510标准中X7CrNi18-9牌号与304牌号铬镍成分相同。在GB4237中还有另一个钢种与321含钛钢存在着混淆。1Cr18Ni9Ti是由前苏联引进的钢种，其镍含量比321钢低2%，但在使用中常常将两个钢种混为一谈。1Cr18Ni9Ti在国内广泛使用，至今，国内市场需求还有相当比例，远高于国外同类钢种使用水平。国外含钛奥氏体不锈钢仅占总需求的1%左右。随着国内不锈钢市场的日益国际化，国内的不锈热轧钢带也要走向国际市场，国家标准中应包含国际通用的钢种。国际标准之间在同类钢种成分方面，也存在着细微差别，也应该引起我们的注意。12.3化学成分（1）磷成分对于不锈钢中的磷含量，国标与国外标准有着显著的不同。国标规定不锈钢磷含量一般情况下不大于0.035%，锰代镍不锈钢磷含量上限为0.060%，超低碳双相不锈钢和碳含量小于0.010%铁素体不锈钢磷含量小于0.030%；而日标和美标规定一般奥氏体不锈钢中磷含量上限为0.045%，特殊用途和碳含量小于0.020%的300系不锈钢磷含量在0.020%～0.040%之间；200系列牌号磷含量在0.040%～0.060%之间；400系牌号磷含量一般为0.040%；当铁素体不锈钢碳含量控制在0.010%以下时，磷含量上限为0.025%。欧洲标准中，铁素体、马氏体不锈钢磷含量上限为0.040%；奥氏体不锈钢磷含量上限为0.045%，专业用途奥氏体不锈钢磷含量上限在0.025%～0.045%之间；双相不锈钢磷含量上限为0.035%。ISO不锈钢标准在磷含量控制方面与美、日标准基本相同。众所周知，冶炼不锈钢要大量使用不锈钢废钢（返回料），在采用返回法（电炉化钢+AOD或VOD）冶炼过程中，磷不易去除。不锈钢废钢中的磷含量随着时间的延长有逐年上升的趋势。因此，在不影响使用的情况下，将（主要是一般用途）300系不锈钢牌号磷含量上限确定为0.045%，有利于降低生产成本。（2）铬镍成分铬镍元素是不锈钢的主要成分，关系到不锈钢的性能和成本。对于相同不锈钢钢种牌号的铬、镍成分各类标准之间均存在一定的差别。如：304N钢，日标中规定的镍含量为7.0%～10.5%，而美标为8.0%～10.5%，ISO标准为8.0～11.0%，美标和ISO标准规定的镍下限高于日标1%；对于304L钢种，日标规定镍为9.0%～13.0%，美标为8.0%～12.0%，美标的镍成分范围低于日标。ISO及EN标准将304L分成2个牌号，2牌号镍含量为8.0%～10.0%和10.0%～12.0%，2牌号镍含量的范围与美标304L相同。对于304LN不锈钢的铬含量，日标的成分范围是17.0%～19.0%，美标规定为18.0%～20.0%，铬含量高于日标1%；ISO标准的铬含量为17.5%～19.5%；EN标准为17.0%～19.5%。304LN不锈钢的镍成分，日标为8.5%～11.5%，美标为8.0%～12.0%，美标的镍成分范围大于日标的规定；ISO标准镍为8.0%～10.0%；EN标准为8.5%～11.5%，与日标相同。（3）氮成分不锈钢中添加氮元素，主要是为了提高钢的强度，代替碳增加钢中的镍当量。对于钢中氮成分的规定，国标与日标基本相同。美标对含氮钢规定的氮成分与日标有所区别。如：304N钢，日标规定氮含量为0.10%～0.25%；美标中氮含量为0.10%～0.16%，氮含量的上限较日标降低0.09%。304LN钢的氮含量，日标、ISO和EN标准均规定为0.12%～0.22%，美标为0.10%～0.16%，其上限比日标和ISO、EN标准的氮含量上限低0.06%。不锈钢中氮含量达到0.20%～0.25%时，将增加热轧钢带生产的难度。12.4尺寸、外形GB4237标准中，尺寸及其偏差执行GB709尺寸偏差标准的规定；美标ASTMA240执行ASTMA480的规定；欧洲标准EN10051和ISO9444仅为带钢的尺寸偏差标准、日本JISG4304在标准内包含有尺寸及其偏差的规定。在上述标准中对不锈钢带尺寸、外形均作出了规定，并明确了尺寸、外形的测量方法，以及钢板理论重量的计算方法。（1）厚度偏差表4-1～表4-5分别为国标、美标、日标、欧洲标准和ISO标准规定的热轧钢带厚度偏差。从各表的厚度偏差对比中可以看出国标规定的热轧钢带厚度偏差与美标基本相同，而日标的热轧钢带厚度偏差远大于国标和美标的范围。欧洲标准按高温变形抗力确定带钢的厚度偏差，对变形抗力大的钢种，欧洲标准的厚度偏差与ISO标准基本相同。日标中热轧钢带厚度偏差大并不代表其热轧钢带厚度控制（或标准）的水平低，而是热轧钢带在达到名义厚度时，热轧钢带实际厚度可选择的范围大。在目前热轧钢带轧制厚度精度控制水平条件下，较大的厚度偏差范围可以实现实际厚度的多种选择，在标准方面满足了市场对厚度的需求。表4-1GB709厚度允许偏差（宽度>1000～1500mm）（mm）公称厚度较高精度普通精度>2.0～2.2±0.17±19>2.2～2.5±0.18±20>2.5～3.0±0.19±21>3.0～3.5±0.20±22>3.5～4.0±0.24±28>4.0～4.5+0.1～-0.4+0.3～-0.5表4-2ASTMA480厚度允许偏差（mm）厚度宽度≤1525＞1525>0.072(1.83)～0.083(2.11)±0.18±0.25>0.083(2.11)～0.098(2.49)±0.20±0.27>0.098(2.49)～0.114(2.9)±0.23±0.30>0.114(2.9)～0.13(3.3)±0.27±0.33>0.13(3.3)～0.145(3.68)±0.30±0.33>0.145(3.68)～0.1875(4.76)±0.34±0.35>0.1875(4.76)～0.250(6.35)±0.38±0.38>0.250(6.35)～0.3125(7.94)±0.40±0.40>0.3125(7.94)±0.50±0.50表4-3JISG4304厚度允许偏差（mm）厚度宽度≥1000～＜1250≥1250～＜1600普通较高普通较高≥2.0～＜2.5±0.30≥2.5～＜3.15±0.35±0.30±0.40±0.35≥3.15～＜4.0±0.40±0.35±0.45±0.40≥4.0～＜5.0±0.45±0.40±0.50±0.45≥5.0～＜6.0±0.55±0.45±0.60±0.50≥6.0～＜8.0±0.65±0.60±0.70±0.60

表4-4EN10051厚度允许偏差（mm）厚度宽度≤1200＞1200～≤1500＞1500～≤1800≤2.00±0.17±0.19±0.21＞2.00～≤2.50±0.18±0.21±0.23＞2.00～≤3.00±0.20±0.22±0.24＞3.00～≤4.00±0.22±0.24±0.26＞4.00～≤5.00±0.24±0.26±0.28＞5.00～≤6.00±0.26±0.28±0.29＞6.00～≤8.00±0.29±0.30±0.31＞8.00～≤10.00±0.32±0.33±0.34注：铁素体、马氏体不锈钢(A类)在上表厚度偏差值基础上增加15%；奥氏体不锈钢（B类）增加30%；含钼奥氏体不锈钢（C类）增加40%。表4-5ISO9444厚度允许偏差（mm）厚度宽度≤1200＞1200～≤1500＞1500～≤1800ABABAB≤2.00±0.22±0.24±0.25±0.27±0.27±0.29＞2.00～≤2.50±0.23±0.25±0.27±0.30±0.30±0.32＞2.00～≤3.00±0.26±0.28±0.29±0.31±0.31±0.34＞3.00～≤4.00±0.29±0.31±0.31±0.34±0.34±0.36＞4.00～≤5.00±0.31±0.34±0.34±0.36±0.36±0.39＞5.00～≤6.00±0.34±0.36±0.36±0.39±0.38±0.41＞6.00～≤8.00±0.38±0.41±0.39±0.42±0.40±0.43＞8.00～≤10.00±0.42±0.45±0.43±0.46±0.44±0.48注：含氮、含钼（>2%）、高镍(>20%)不锈钢适用B类厚度偏差对于厚度的测量位置，国标规定为厚度测量点距钢带边部不小于40mm；美标厚度测量点规定为不小于3/8英寸（9.52mm）处；日标规定测量厚度的部位距边部不小于25mm的任意点；欧洲标准和ISO标准规定测量点距钢带边部不小于40mm；。根据以上标准规定的对比，从生产角度看，美标厚度测量位置对轧制厚度控制来说难度大，要求水平较高；日标次之；国标、EN、ISO标准对边部厚度波动要求较松。（2）宽度偏差表4-6～表4-9为钢带宽度允许偏差。对于宽度偏差，国标和日标的偏差规定相同，最大宽度偏差为30mm。ISO件9444和EN10051带钢宽度允许偏差不大于20mm。国标和日标的宽度允许偏差大于ISO和EN标准规定。表4-6GB709宽度允许偏差（mm）边部状态宽度偏差轧制>10000～+30表4-7JISG4304宽度允许偏差（mm）边部状态≥630～＜1000≥1000轧制0～+250～+30表4-8EN10051宽度允许偏差（mm）边部状态宽度允许偏差轧制≤1200+20≥1200+20表4-9ISO9444宽度允许偏差（mm）边部状态允许偏差轧制+20（3）镰刀弯国标规定钢带镰刀弯每米不大于3mm；美标要求钢带镰刀弯小于2.38mm/2438mm(长度)；EN10051和ISO9444标准要求在5000mm（带钢宽度大于600mm）长度内，镰刀弯不大于20mm日标要求的钢带镰刀弯最大值（头、尾部分除外）宽度≥630mm时，每2000mm长度(任意)为5mm。由上述规定可以看出美标镰刀弯要求最严格，EN10051和ISO9444标准要求较松。（4）钢带实物不平度美标对钢带的不平度作了最大偏差的规定（表4-10）；ISO9444（表4-11）和EN10051（表4-12）标准按不同类型的不锈钢牌号规定的不平度允许偏差。国标和日标对钢带不平度最大偏差未作出规定。从实际生产角度来看，美标的不平度允许偏差要求较严，在实际不锈钢带生产中属较好水平。表4-10ASTMA480不平度允许偏差(mm)厚度宽度偏差<4.76＞914～≤152419.1≥4.76≤152423表4-11ISO9444不平度允许偏差(mm)厚度宽度偏差AB≤13600≤w≤12002326w≤15003033表44-12EN10051不平度允许偏差(mm)厚度宽度偏差BCD≤25≤12001823协商>1200～≤15002330注：上述不平度允许偏差指与水平的最大偏差（5）钢卷塔形国标对钢卷的塔形高度作了规定（表4-13）；欧洲标准、美标和日标对塔形没有规定。但在钢带的实际生产中，各热轧带钢厂对塔形均作为重点质量指标进行控制。表4-13GB709规定的塔形高度（mm）厚度塔形高度钢带宽度（>1000）<2.580≥2.57012.5不锈钢的热处理和性能检验（1）不锈钢热处理不锈钢热处理是为了保证钢材的力学性能、耐腐蚀性能和加工性能达到使用要求。对于不锈钢的热处理制度，国标和日标规定基本相同。对奥氏体、双相钢、铁素体、马氏体、沉淀硬化不锈钢均作出了较详细的规定（建议）。美标规定奥氏体不锈钢应采用固溶退火，然后水淬或快冷；对含钛奥氏体不锈钢腐蚀试样检验建议敏化热处理后进行，钢材也可进行稳定化退火，以满足腐蚀试验和腐蚀性能要求。美标中特别提到应注意不锈钢中碳含量的提高会使钢的耐晶间腐蚀性能降低。对于马氏体、铁素体不锈钢，美标要求进行热处理，达到力学性能和抗弯性能的要求，并获得耐晶间腐蚀性能。（2）力学性能检验项目不锈钢带热处理后，国标、美标、日标规定的力学性能检验项目基本相同；除马氏体不锈钢之外，欧洲标准对带钢不做硬度试验，而是做冲击试验；见表4-14。国标和日标力学性能数值均采用公制单位，并且相同钢种的力学性能数值一致，硬度试验有三种（布氏、洛氏B和维氏）硬度可供选择使用。美标采用英制和公制两种单位，在同钢种的力学性能数值上与国标和日标存在着差异，并且钢板的硬度试验只有两种（布氏、洛氏B）硬度可供选择。表4-14力学性能和腐蚀性能检查项目试验项目ASTMA240、A480JISG4304EN10088-2GB4237铁素体马氏体奥氏体双相钢铁素体马氏体奥氏体沉淀硬化铁素体马氏体奥氏体沉淀硬化双相钢铁素体马氏体奥氏体沉淀硬化双相钢抗拉√√√√√√√√√√√√√√√√√√屈服√√√√√√√√√√√√√√√√√√延伸率√√√√√√√√√√√√√√√√√√硬度√√√√√√√√*√√√√√弯曲**√*√*腐蚀*√√√*√√√√冲击√√*部分钢种牌号做该项试验。（3）耐腐蚀性能耐腐蚀性能检验主要是检查钢材的耐晶间腐蚀能力。对奥氏体超低碳钢、含钛不锈钢试样要先经敏化处理，再进行检验。GB4237定义了6种腐蚀性能检验方法（a～f），JISG4304定义了4种腐蚀性能检验方法（a、b、c、d）。a、10%草酸浸蚀试验；b、硫酸、硫酸铁试验；c、65%硝酸试验；d、硫酸—硫酸铜试验；e、5%硫酸腐蚀试验；f、盐雾腐蚀试验。GB4237和JISG4304标准晶间腐蚀试验钢种均为（300系列）奥氏体不锈钢，对铁素体不锈钢牌号未要求做腐蚀试验。ASTMA480和EN10088-2标准要求对低碳耐蚀用途的铁素体不锈钢牌号做腐蚀检验，见表4-14。12.6表面质量对于钢带的表面质量，国标、美标、日标的描述均不相同。日标文字简单明了，仅规定“钢带不得有使用上有害的缺陷。但由于钢带一般没有清除缺陷的机会，所以可以带有少许不正常部分。”美标与日标不同的是“钢板可以经过研磨去掉表面缺陷，但这样的研磨深度不得超过产品厚度和宽度允许偏差。研磨时应采用无铁砂轮。国标GB4237标准在表面质量条款中文字表述较为复杂，对含钛不锈钢的钢板表面质量需要供需双方协商规定。EN10088-2对不同工艺路线的热轧、