鐵素體不銹鋼管(guan)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(gang)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)素體不銹(xiu)鋼管的主要(yao)缺點是室溫和低(di)(di)溫韌(ren)性差,缺口敏(min)感性高,對晶間腐蝕(shi)比較敏(min)感。這些缺點影(ying)響了(le)鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼的廣泛應用(yong),而且其產量也比較低(di)(di)。
近幾十年來,隨著冶(ye)煉新技術的出(chu)現,鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)的性(xing)能(neng)有所(suo)改善,發展(zhan)了許多焊(han)接性(xing)好(hao),加(jia)工(gong)性(xing)能(neng)優良(liang)的新鋼(gang)種。在(zai)GB/T1220-92標準中鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)僅有8種,而在(zai)GB/T 20878-2007標準中鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)有18種。
在(zai)使用(yong)狀態下以鐵素體(ti)組織為(wei)主的(de)不(bu)銹鋼(gang)管,鉻含(han)量在(zai)11%~30%,具有(you)體(ti)心立方晶體(ti)結構。這類鋼(gang)一般(ban)不(bu)含(han)鎳,有(you)時(shi)還(huan)含(han)有(you)少量的(de)Mo、Ti、Nb等元素,這類鋼(gang)具熱導(dao)率大(da)、膨脹系數小、抗氧化性(xing)好、抗應(ying)(ying)力(li)腐蝕優良等特點,多(duo)用(yong)于制造耐大(da)氣、水(shui)蒸氣、水(shui)及氧化性(xing)酸腐蝕的(de)零部件。這類鋼(gang)存(cun)在(zai)有(you)塑性(xing)差、焊后(hou)塑性(xing)和耐蝕性(xing)明顯降低等缺點,因而限制了它的(de)應(ying)(ying)用(yong)。爐外精煉技(ji)術(AOD或VOD)的(de)應(ying)(ying)用(yong)可使碳、氮等間隙元素大(da)大(da)降低,因此使這類鋼(gang)獲得廣(guang)泛應(ying)(ying)用(yong)。多(duo)用(yong)于建(jian)筑內裝飾、重油燃燒器部件、家(jia)庭用(yong)具、家(jia)用(yong)電(dian)器部件。
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)鋼大致可分成三類。
①. 低鉻鐵素體(ti)不銹鋼
Cr含量(liang)為(wei)11%~14%鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)屬于此類,包括將碳量(liang)降(jiang)至(zhi)0.03%以下(xia),以減(jian)少(shao)γ相的(de)(de)生成(cheng)量(liang)的(de)(de)022Cr13(410L);碳量(liang)≤0.08%、加入0.2%A1的(de)(de)06Cr13A1(405);碳量(liang)≤0.08%、加入Ti的(de)(de)06Cr11Ti(409)和(he)022Cr11Ti(409L)等。
06Cr11Ti和022Cr11Ti是低鉻(ge)鐵素(su)體不銹鋼中的一種(zhong),鉻(ge)含量10.5%~11.75%。它們具(ju)有良好的成(cheng)形性(xing)(xing)、經(jing)濟(ji)性(xing)(xing)、耐(nai)蝕性(xing)(xing)、抗氧化性(xing)(xing)等綜(zong)合性(xing)(xing)能。它們的典(dian)型用途(tu)是汽車(che)排氣系統(tong)相關部件。
②. 中鉻鐵素體不銹鋼(gang)
Cr含量為14%~22%鐵(tie)素體不(bu)銹鋼屬于此類,包括僅含Cr的和添加Mo、Ti元素的10Cr17(430),022Cr18Ti(430L),019Cr19Mo2NbTi(444)等。
③.高鉻鐵素體不銹鋼
Cr含量23%~32%鐵素(su)體不銹鋼屬此類,包括超(chao)低碳、氮和高純,添加Mo、Ti、Nb的不銹鋼管,如008Cr27Mo等。

