
SUSXM7不銹鋼以高銅(3.0%~4.0%)和超低碳設計為核心,冷作硬化率顯著降低,兼具耐腐蝕性與弱磁性,可在小成形力下實現深拉、冷鐓等復雜加工。其奧氏體基體與銅協同強化,成為醫療器械、汽車緊固件及電子元件的優選材料,兼顧成本效率與性能穩定性。
一、材料概述
SUSXM7是日本JIS標準中的一種含銅奧氏體不銹鋼,對應國際牌號如XM7、S30430等。該材料以超低碳(≤0.08% C)和高銅(3.0%~4.0% Cu)為設計核心,在304不銹鋼基礎上優化冷加工性能,顯著降低冷作硬化傾向。其兼具奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性、低磁性和高塑性,同時通過銅元素的加入提升成形效率,成為冷鐓緊固件、深拉部件等冷成形工藝的材料,廣泛應用于汽車、電子、醫療及化工領域。
二、化學成分與核心特性
化學成分(質量分數%)
鉻(Cr):17.0%~19.0% —— 形成鈍化膜,抵御氧化與腐蝕。
鎳(Ni):8.5%~10.5% —— 穩定奧氏體結構,增強低溫韌性和加工性。
銅(Cu):3.0%~4.0% —— 降低冷作硬化率,提升冷成形能力。
碳(C):≤0.08% —— 超低碳設計抑制碳化物析出,優化焊接性。
其他元素:錳(Mn)≤2.0%、硅(Si)≤1.0%,磷(P)、硫(S)含量極低(分別≤0.045%、≤0.030%)。
核心特性
冷加工性能優異:
銅元素的加入顯著降低冷作硬化率,可在較小成形力下實現大變形量,適用于深拉、冷鐓等工藝。
冷加工后仍保持高塑性(伸長率≥40%),減少加工開裂風險。
耐腐蝕性均衡:
在弱酸、堿及氯化物環境中表現穩定,適用于食品加工設備、醫療器械等衛生敏感場景。
雖不及316L等高鉬不銹鋼耐點蝕,但成本更具競爭力。
低磁性:
奧氏體基體賦予其弱磁性(磁導率≤1.02),適用于電子設備、電機部件等對磁性敏感領域。
熱穩定性適中:
短期耐溫上限約800℃,長期使用建議低于400℃,避免因碳化物析出導致性能劣化。
三、物理與機械性能
物理性能
密度:7.93 g/cm3
熱導率:16.3 W/(m·K)(常溫)
線膨脹系數:15.7×10??/℃(20~100℃)
電阻率:0.73 μΩ·m(20℃)
熔點:約1390~1440℃
機械性能(固溶態)
抗拉強度(Rm):480~669 MPa
屈服強度(Rp0.2):204~527 MPa
延伸率(A):22%~40%
斷面收縮率(Z):22%~60%
硬度:≤187 HB(未強化狀態),冷作硬化后可提升至200~250 HV。
四、熱處理工藝規范
SUSXM7的性能調控高度依賴熱處理與冷加工協同:
固溶處理:
溫度:1010~1150℃
冷卻方式:水冷或快速空冷,消除加工應力并恢復奧氏體單相組織。
效果:硬度降至(≤187 HB),塑性。
冷加工硬化:
通過冷軋、冷拔等工藝提升強度,適用于螺栓、鉚釘等需高強韌性的緊固件。
時效處理(可選):
300~500℃短時保溫,部分析出強化相以平衡強度與耐蝕性。
五、典型應用領域
冷成形部件:
冷鐓緊固件:如螺絲、螺母、鉚釘,利用高塑性實現復雜形狀一次成形。
深拉容器:食品罐、化妝品包裝,表面光潔度可達Ra≤0.2 μm。
耐腐蝕結構件:
化工設備:管道、閥門、反應釜襯里,耐受弱酸介質(如醋酸、檸檬酸)。
海洋工程:船用裝飾件、低鹽度水域緊固件。
電子與醫療:
非磁性部件:MRI設備外殼、傳感器支架,避免磁場干擾。
手術器械:鑷子、探針,兼顧生物相容性與易滅菌特性。
汽車工業:
排氣系統襯套:耐高溫氧化與振動疲勞。
裝飾飾條:表面可電解拋光至鏡面效果。