不銹鋼的發展歷史一再證明,微量的有害元素的存在或有益元素的添加,往往對耐腐蝕等性能帶來很大影響。例如,降低奧氏體(ti)不銹鋼中的磷的含量至一定水平,可以取得顯著提高其抗非敏化態和敏化態晶間腐蝕、抗應力腐蝕(shi)和點腐蝕的良好效果。即使在原有鋼種標準化學成分的范圍內,根據不同用途和目的需要,如降低或從嚴控制某些雜質元素的含量,其耐腐蝕等性能可獲得成倍、甚至數十倍的改善。自60年代、尤其是70年代以來,不銹鋼的一個主要發展方向,是采用高純化(降低有害雜質元素)和微合金化(添加少量有益元素)的方法,改善各種性能,達到所謂最佳化的效果。這是新一代不銹鋼的重要特點。例如,70年代發展了硝酸級Cr-Ni奧氏體不銹鋼和尿素級Cr-Ni-Mo 奧氏體不銹鋼等。但由于受爐外精煉工藝技術水平和價格因素的制約,如碳、磷、硅等含量只能作適當降低。嚴格講,像硝酸級和尿素級類鋼仍屬于第三代、即超低碳不銹鋼的改良型,還達不到真正高純級水平。一般其有害雜質含量大體為:≤0≤0.02%C、≤0.02%P、≤0.440%Si(隨具體鋼種有所出入)。這種改良型比普通超低碳鋼,不僅非敏化態,而且敏化態晶間腐蝕性能均有了較大改善(磷、硅對敏化態晶間腐蝕也有顯著影響)。
高(gao)純(chun)奧(ao)氏(shi)體不銹鋼的(de)(de)實驗室生產始(shi)于(yu)60年代(dai)初。一般其有(you)害雜(za)質元素上限(xian)為:≤0.01%C、≤0.01%P、≤0.10%Si等。它可基本消除(chu)敏(min)化態(tai)、大大改善抗非敏(min)化態(tai)晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)能力,并(bing)具有(you)良好的(de)(de)抗應力腐(fu)(fu)蝕性(xing)(xing)能。我國于(yu)70年代(dai)中期(qi)以后,逐漸發(fa)展了超低碳改良型(xing)和(he)高(gao)純(chun)度的(de)(de)硝酸級(ji)和(he)尿(niao)素級(ji)奧(ao)氏(shi)體不銹鋼,如高(gao)純(chun)18-8(000Cr19Ni15,簡稱C18)鋼等,可稱第四代(dai)。據腐(fu)(fu)蝕調查,大型(xing)尿(niao)素汽(qi)提(ti)管,采用尿(niao)素級(ji)00Cr25Ni22Mo2N鋼,凡其磷、硅含量控制在高(gao)純(chun)范圍(wei)內(nei)者(zhe),比接近其標準成分(fen)上限(xian)者(zhe),耐蝕性(xing)(xing)約提(ti)高(gao)1倍。可見(jian),高(gao)純(chun)化的(de)(de)敏(min)感性(xing)(xing)和(he)優越性(xing)(xing)。
此(ci)外,還發展了一(yi)類專門針對抗(kang)應(ying)力腐蝕(shi)的(de)高純奧(ao)氏體(ti)不銹鋼。主(zhu)要控制有害元素(su)為磷、氮(dan)等(deng)(各種雜質總量限制在極低水平(ping))。據報道,性能頗佳。