鐵素體不銹(xiu)鋼管一般不含鎳,主要合金元素是鉻,并含有相當低的碳,還常含有如鋁等鐵素體形成元素,可以保證鋼的組織主要是鐵素體。其鉻含量(質量分數)一般在12%~30%,碳含量(質量分數)大多低于0.12%。鐵素體不銹鋼除具有不銹性和耐局部腐蝕性之外,其耐氯化物應力腐蝕、耐點蝕、耐縫隙腐蝕等局部腐蝕性能優良,這是鐵素體不銹鋼管的主要特點。


鐵(tie)素體(ti)不銹(xiu)鋼管的主要缺(que)點是室(shi)溫和低溫韌性(xing)(xing)差,缺(que)口敏感性(xing)(xing)高(gao),對晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕比較(jiao)敏感。這些缺(que)點影響了鐵(tie)素體(ti)不銹(xiu)鋼的廣泛(fan)應(ying)用,而(er)且其(qi)產量也比較(jiao)低。


 近幾十年來,隨著冶煉新技術的(de)出現,鐵(tie)素體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)性(xing)能有所改善,發展了許多焊接性(xing)好,加工性(xing)能優良的(de)新鋼(gang)種。在(zai)(zai)GB/T1220-92標(biao)準中(zhong)鐵(tie)素體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)僅有8種,而在(zai)(zai)GB/T 20878-2007標(biao)準中(zhong)鐵(tie)素體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)有18種。


 在(zai)(zai)使(shi)用(yong)狀態下以鐵(tie)素(su)體組織為主的(de)不銹鋼(gang)(gang)管,鉻含量在(zai)(zai)11%~30%,具有體心立方晶體結構。這(zhe)類鋼(gang)(gang)一般不含鎳,有時(shi)還含有少量的(de)Mo、Ti、Nb等元素(su),這(zhe)類鋼(gang)(gang)具熱導(dao)率大(da)(da)、膨脹系(xi)數小(xiao)、抗氧化性(xing)好、抗應(ying)(ying)力腐(fu)蝕優良等特點,多用(yong)于制(zhi)(zhi)造耐(nai)(nai)大(da)(da)氣、水(shui)(shui)蒸氣、水(shui)(shui)及氧化性(xing)酸腐(fu)蝕的(de)零部(bu)件。這(zhe)類鋼(gang)(gang)存在(zai)(zai)有塑性(xing)差、焊后塑性(xing)和(he)耐(nai)(nai)蝕性(xing)明顯降低等缺點,因(yin)而限制(zhi)(zhi)了它的(de)應(ying)(ying)用(yong)。爐外精煉技術(AOD或(huo)VOD)的(de)應(ying)(ying)用(yong)可使(shi)碳、氮等間隙元素(su)大(da)(da)大(da)(da)降低,因(yin)此使(shi)這(zhe)類鋼(gang)(gang)獲得廣泛應(ying)(ying)用(yong)。多用(yong)于建筑內裝(zhuang)飾、重油燃燒器(qi)(qi)部(bu)件、家庭用(yong)具、家用(yong)電(dian)器(qi)(qi)部(bu)件。


  鐵素體不銹鋼是以Cr為主要合金元素,Cr含量在10.5%~30%范圍,C含量≤0.20%,大多數碳含量在0.12%以下。此類鋼具有體心立方晶格(即鐵素體)組織,有磁性。純鐵素體不銹鋼在加熱和冷卻過程中沒有相變,因此,無法通過熱處理方法使它強化。鐵素體應變硬化速度低并在冷作后降低塑性,因此,鐵素體不銹鋼也不靠冷作強化。在各類不銹鋼中,此類鋼熱導率最高,膨脹系數較小,此類鋼的耐蝕性隨鋼中Cr量增加而提高,隨鋼中加入Mo、Si、Al、Ti、Nb、S、Se等賦予鋼不同的特性。鐵素體不銹鋼有中等至優異的耐蝕性。如06Cr13Al(405),06Cr11Ti(409)耐大氣腐蝕,10Cr17(430)耐中等氧化性酸和有機酸腐蝕,019Cr19Mo2NbTi(444),16Cr25N(446)耐酸堿腐蝕,特別在氯化物介質中,在海水中有良好的耐局部腐蝕性。


  鋼中C與N含量較高的所謂普通純度的高Cr([Cr]15%~16%)鐵素體不銹鋼,在化工防腐蝕的應用中,長期以來受到極大的限制,主要是由于它們的脆性轉變溫度高(在室溫以上)≥900℃加熱(如焊接)會出現晶粒長大引起的脆性和晶間腐蝕敏感性;在550~750℃和475℃左右長期停留會出現。相脆性和475℃脆性。但是近20年來,由于冶煉技術的發展,出現了低C、N([C+N([C+N](350~450)x10-6)×10-6)和超低C、N([C+N]≤300×10-6)以及高純 ([C+N]≤150×10-6)鐵素體不銹鋼。當鋼材截面尺寸選擇適宜(尺寸效應)和熱處理、冷卻速度控制正確(冷卻速度效應)時,鐵素體不銹鋼可以廣泛使用(包括焊接部件)而不會出現普通鐵素體不銹鋼所存在的問題。


鐵素體不銹(xiu)鋼大致(zhi)可分成三類。


 ①. 低鉻(ge)鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)


    Cr含量(liang)(liang)為(wei)11%~14%鐵(tie)素體(ti)不銹鋼(gang)屬于此類(lei),包括(kuo)將(jiang)碳量(liang)(liang)降至(zhi)0.03%以(yi)(yi)下,以(yi)(yi)減少γ相的生(sheng)成量(liang)(liang)的022Cr13(410L);碳量(liang)(liang)≤0.08%、加入0.2%A1的06Cr13A1(405);碳量(liang)(liang)≤0.08%、加入Ti的06Cr11Ti(409)和022Cr11Ti(409L)等。


   06Cr11Ti和022Cr11Ti是低(di)鉻鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼(gang)中的一種,鉻含量10.5%~11.75%。它們具有(you)良好的成(cheng)形性(xing)、經濟性(xing)、耐(nai)蝕性(xing)、抗氧化性(xing)等綜合(he)性(xing)能。它們的典型用途是汽車排氣系統相關部(bu)件。


②. 中鉻鐵素體不銹鋼(gang)


    Cr含量為14%~22%鐵素體不銹鋼(gang)屬于(yu)此類,包括僅含Cr的(de)和(he)添加Mo、Ti元素的(de)10Cr17(430),022Cr18Ti(430L),019Cr19Mo2NbTi(444)等。


③.高鉻鐵素體(ti)不銹(xiu)鋼


    Cr含量(liang)23%~32%鐵(tie)素體(ti)不銹鋼(gang)屬此類,包括超低(di)碳、氮和高純,添加Mo、Ti、Nb的不銹鋼(gang)管,如(ru)008Cr27Mo等。