鐵素體不銹鋼管一般不含鎳,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(ti)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。
鐵素(su)體不銹(xiu)鋼管的(de)主要(yao)缺點(dian)是室溫(wen)和(he)低溫(wen)韌(ren)性差,缺口敏感性高,對晶間腐(fu)蝕比(bi)較敏感。這些(xie)缺點(dian)影(ying)響(xiang)了鐵素(su)體不銹(xiu)鋼的(de)廣(guang)泛應用,而(er)且其產量也比(bi)較低。
近幾十年來(lai),隨著冶煉新技術的出現(xian),鐵(tie)素(su)體不(bu)銹鋼的性(xing)能有所改善,發展(zhan)了(le)許多焊接性(xing)好,加工(gong)性(xing)能優(you)良的新鋼種(zhong)。在GB/T1220-92標(biao)準中鐵(tie)素(su)體不(bu)銹鋼僅有8種(zhong),而(er)在GB/T 20878-2007標(biao)準中鐵(tie)素(su)體不(bu)銹鋼有18種(zhong)。
在使用(yong)(yong)狀態下以鐵素(su)體組織為主的(de)不銹鋼管,鉻含量在11%~30%,具(ju)有(you)(you)體心立(li)方晶體結構。這(zhe)類鋼一般不含鎳,有(you)(you)時還(huan)含有(you)(you)少量的(de)Mo、Ti、Nb等元(yuan)素(su),這(zhe)類鋼具(ju)熱導率大(da)、膨脹系數小、抗(kang)氧化性(xing)(xing)好(hao)、抗(kang)應力腐蝕(shi)優良等特點,多(duo)用(yong)(yong)于制造耐(nai)大(da)氣、水(shui)蒸氣、水(shui)及氧化性(xing)(xing)酸腐蝕(shi)的(de)零部件。這(zhe)類鋼存在有(you)(you)塑(su)性(xing)(xing)差、焊后塑(su)性(xing)(xing)和耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)明顯(xian)降低(di)等缺點,因(yin)(yin)而限制了(le)它的(de)應用(yong)(yong)。爐外精煉技術(AOD或VOD)的(de)應用(yong)(yong)可(ke)使碳、氮等間隙元(yuan)素(su)大(da)大(da)降低(di),因(yin)(yin)此(ci)使這(zhe)類鋼獲得(de)廣泛(fan)應用(yong)(yong)。多(duo)用(yong)(yong)于建(jian)筑內(nei)裝飾、重油燃燒器部件、家庭用(yong)(yong)具(ju)、家用(yong)(yong)電器部件。
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(ti)不(bu)銹鋼大致(zhi)可分成三類。
①. 低鉻鐵(tie)素體不銹鋼
Cr含量為11%~14%鐵(tie)素體不銹鋼屬于此(ci)類(lei),包括(kuo)將碳(tan)量降至0.03%以下,以減少γ相的(de)(de)生成量的(de)(de)022Cr13(410L);碳(tan)量≤0.08%、加(jia)入0.2%A1的(de)(de)06Cr13A1(405);碳(tan)量≤0.08%、加(jia)入Ti的(de)(de)06Cr11Ti(409)和(he)022Cr11Ti(409L)等。
06Cr11Ti和(he)022Cr11Ti是低鉻(ge)鐵(tie)素體不(bu)銹鋼中的一種(zhong),鉻(ge)含量10.5%~11.75%。它(ta)們具有良(liang)好的成形性(xing)(xing)、經(jing)濟(ji)性(xing)(xing)、耐蝕(shi)性(xing)(xing)、抗(kang)氧化性(xing)(xing)等綜(zong)合性(xing)(xing)能。它(ta)們的典型用途是汽車排氣系統(tong)相關(guan)部件。
②. 中鉻鐵素體不銹鋼(gang)
Cr含量為14%~22%鐵素體(ti)不銹鋼屬(shu)于此類,包括僅含Cr的和添加(jia)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(tie)素體(ti)不銹(xiu)鋼屬此類(lei),包括超低碳、氮和高純(chun),添加Mo、Ti、Nb的(de)不銹(xiu)鋼管,如008Cr27Mo等。

