日本對(duì)不銹鋼的需求首先始于海軍,所以如前文所述由吳海軍工廠制定了不銹鋼標(biāo)準(zhǔn),此后又制定成海軍艦政本部標(biāo)準(zhǔn)。此后,對(duì)不銹鋼的需求又轉(zhuǎn)而來(lái)自陸軍,1932年左右作為陸軍兵器本部標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了碳含量不同的13Cr系列和18Cr-8Ni系列以及新型鐵素體不銹鋼的18Cr鋼。1937年,作為JES382號(hào),不銹鋼被列入日本標(biāo)準(zhǔn),雖然規(guī)定了4種不同碳含量的13Cr系列鋼和3種18Cr-8Ni系列鋼,不過(guò)卻沒(méi)有包含18Cr鋼。
戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束以后,從1949年開(kāi)始,開(kāi)始制定各種日本工業(yè)規(guī)格,1951年制定了不銹鋼及耐熱鋼的最初的JIS規(guī)格。不銹鋼有16種,即3種馬氏體(13Cr系列),1種鐵素體(18Cr),以及12種奧氏體。由于當(dāng)時(shí)的主流是用于化學(xué)機(jī)械設(shè)備,所以?shī)W氏體占?jí)旱剐远鄶?shù)。表2.3中列出了這16種不銹鋼的基本成分和碳的含量。
如果用現(xiàn)在的名稱來(lái)表示上述奧氏體鋼種,那就是304不銹鋼(18Cr-8Ni)、316不銹鋼(18Cr-8Ni-Mo)、316J1(18Cr-8Ni-Mo-Cu)以及321不銹鋼(18Cr-8Ni-Ti).規(guī)定碳含量的最低水平為0.060%以下。還規(guī)定了奧氏體鋼種的腐蝕試驗(yàn)值,對(duì)于碳含量在0.080%以下的18Cr-8Ni鋼和18Cr-8Ni-Ti鋼,使用沸騰40%的硝酸試驗(yàn);對(duì)于18Cr-8Ni-Mo鋼和18Cr-8Ni-Mo-Cu鋼,使用沸騰5%的硫酸試驗(yàn),規(guī)定了腐蝕減量。此外,表2.3中的大部分鋼種都符合歐美的標(biāo)準(zhǔn),不過(guò)就日本國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō),18Cr-8Ni-Mo-Cu是日本自己研制的鋼種,當(dāng)時(shí),作為用于化學(xué)機(jī)械設(shè)備的鋼種,是由日本國(guó)內(nèi)的不銹鋼生產(chǎn)廠家制造的。
1954年作為高溫高壓用渦輪葉片材料,把410J1(13Cr-0.4Mo)追加到奧氏體鋼種中,另外,由于此后氧氣制鋼的普及,奧氏體中低碳鋼的碳含量得以進(jìn)一步降低,所以其上限規(guī)定為0.04%C.一方面,通過(guò)1959年的重新調(diào)整,馬氏體中追加了431(17Cr-2Ni),鐵素體中追加了用于石油精制裝置的405(13Cr-0.2Al);另一方面,在奧氏體中廢除了304、316以及316J1鋼中碳含量為0.10%以下的鋼,新加入了301不銹鋼(17Cr-7Ni)、302不銹鋼(18Cr-8Ni、w(C)≤0.15%)、309S不銹鋼(22Cr-12Ni)、310S不銹鋼(25Cr-20Ni)以及347不銹鋼(18Cr-10Ni-Nb)。
此后,每隔幾年日本就對(duì)標(biāo)準(zhǔn)修訂一次,如圖2.5所示。伴隨日本不銹鋼的發(fā)展,鋼種數(shù)量也在急速增加,現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到了80余種。1968年以前這些JIS鋼種幾乎全部都追隨歐美的原有鋼種,從1972年開(kāi)始,每次修訂都加上一些自主開(kāi)發(fā)的鋼種,每次修訂其數(shù)量都會(huì)增加。以下所述是在以往標(biāo)準(zhǔn)修訂中追加的部分主要鋼種,如1968年加入了317不銹鋼、317L不銹鋼(18Cr-12Ni-3Mo)、用于切削添加了硫的303(18Cr-8Ni-S)以及沉淀硬化體中的630(17Cr-4Ni-Cu-Nb)等;1972年加入了把美國(guó)的AISI329鋼改良后獲得的雙相不銹鋼 329J1(25Cr-5Ni-1.5Mo)、沉淀硬化系列631(17Cr-7Ni-Al)、用于汽車裝飾邊帶的434(17Cr-1Mo)以及鐵路車輛用含有高M(jìn)n的201(17Cr-6Mn-4Ni-N)、202(18Cr-8Mn-5Ni-N)等;1977年加入了日本開(kāi)發(fā)用于耐應(yīng)力腐蝕裂紋以及汽車排氣系統(tǒng)熱反應(yīng)器的XM15J1(18Cr-12Ni-3Si)、用于器皿的410S(13Cr,w(C)≤0.08%)以及添加了銅的冷鍛用XM7(18Cr-9Ni-3.5Cu)等鋼種。
在1981年的修訂中,把添加了0.1%以上氮的304以及316不銹鋼系列的鋼種加入到奧氏體系列中。鐵素體系列從之前的5種增加了11種和6種,這反映了從20世紀(jì)70年代開(kāi)始,由于引入了VOD、AOD等爐外精煉法,各個(gè)公司對(duì)低碳、低氮的高純度鐵素體不銹鋼的開(kāi)發(fā)都獲得了長(zhǎng)足進(jìn)步,新鋼種開(kāi)始占領(lǐng)市場(chǎng)。1991年又追加了多種鋼種,其中在奧氏體鋼中有在304鋼中添加了銅改善了成形性的鋼種,有比317不銹鋼具有更強(qiáng)耐腐蝕性的含有鉬、氮或者鉬、銅的鋼種;在鐵素體鋼中有日本獨(dú)自開(kāi)發(fā)的430改良鋼和436改良鋼;在雙相鋼中有含有3%Mn的兩種鋼;在馬氏體鋼中有兩種快削鋼。在1999年板帶標(biāo)準(zhǔn)的修訂中,廢除了幾乎不再使用的含有高錳的SUS201以及SUS202.另一方面,添加了具有出眾耐大氣腐蝕性的21~24Cr-0.7~2.5Mo 鐵素體不銹鋼(SUS445J1和445J2),以及具有出眾耐應(yīng)力腐蝕性且含有高Si-Cu-Mo的奧氏體不銹鋼(SUS315J1和315J2)。
另外,以原子能工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)為主體,對(duì)耐腐蝕用的Ni合金的需求進(jìn)一步擴(kuò)大,1970年JIS規(guī)定了作為耐腐蝕耐熱超合金的NCF1(76Ni-15.5Cr-8Fe)及NCF2(20Cr-30Ni)兩種鋼材,此后又有所追加,到1991年的修訂為止,已經(jīng)規(guī)定了11種合金。