目前已可在工業條件下生產C+N含量不大于0.015%的鐵素體不銹鋼,但仍未能防止一些鐵(tie)素體不銹鋼的晶間腐蝕問題。例如,為了防止Cr26Mo1鐵素體不銹鋼的晶間腐蝕,應使鋼中的C+N含量在0.005%~0.007%,這在工業生產條件下是難以做到的。人們考慮在鐵素體不銹鋼中加入能與C、N結合成穩定碳化物的Ti或Nb以抑制鉻的碳、氮化物的形成,從而提高鐵素體不銹鋼的耐晶間腐蝕性能。
向(xiang)鐵素體不(bu)銹鋼中(zhong)(zhong)加入Ti或Nb的量應(ying)視鋼中(zhong)(zhong)的C+N含量的不(bu)同而異,要控制好由于(yu)Nb的價(jia)格高于(yu)Ti甚多(duo),工業(ye)應(ying)用(yong)的鐵素體不(bu)銹鋼大多(duo)采用(yong)Ti或Ti+Nb作為穩定化(hua)元素。
Nb在(zai)改善(shan)鐵(tie)素(su)體(ti)不銹鋼(gang)的(de)(de)高溫強度(du)方面(含19%Cr),較(jiao)其他元素(su)顯示(shi)出(chu)最佳(jia)效果(guo)(guo)。進一(yi)(yi)步的(de)(de)研究表明,Nb-Ti雙穩定化較(jiao)單純加Nb有更好的(de)(de)強化效果(guo)(guo),其原因(yin)是NbC在(zai)先析(xi)出(chu)的(de)(de)TiN上附(fu)著而(er)(er)抑(yi)制了Fe3Nb3V的(de)(de)粗大(da)化,減少了沉(chen)淀析(xi)出(chu)的(de)(de)Nb,從而(er)(er)使固(gu)溶體(ti)中(zhong)的(de)(de)Nb保持在(zai)相(xiang)對高的(de)(de)水平,增加了Nb的(de)(de)固(gu)溶效果(guo)(guo)。因(yin)此(ci),Nb在(zai)一(yi)(yi)些(xie)高溫服役的(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)不銹鋼(gang)中(zhong)得(de)到廣泛應用(yong)。
Ti和(he)Nb的加入(ru)給鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼帶來一些其他(ta)問題,主要是(shi)(shi)鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼的韌(ren)性有所下降,韌(ren)脆轉變(bian)溫(wen)度升高。這是(shi)(shi)由于Ti和(he)Nb的析出(chu)物在變(bian)形(xing)過程中(zhong)強(qiang)烈地阻礙位錯運動,造成位錯塞積,產生了(le)應力集中(zhong),導致解(jie)(jie)理(li)裂紋(wen)在析出(chu)物附近形(xing)核,而后沿解(jie)(jie)理(li)面擴(kuo)展(zhan)直至斷裂。
向鐵素(su)體不銹(xiu)鋼(gang)中加入Ti、Nb,由于其細化鋼(gang)晶粒(li)的(de)(de)作用,對提(ti)高非高純鐵素(su)體不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)后的(de)(de)塑性有著有益的(de)(de)影響。
研究(jiu)過Ti和Nb加入Cr18型鐵素(su)體不銹鋼中對耐點(dian)蝕(shi)的(de)影響(xiang),結果表(biao)明,它(ta)們可(ke)升高鋼的(de)點(dian)蝕(shi)電(dian)位,提(ti)高鋼的(de)耐點(dian)蝕(shi)性。

