早在50年代初,在試驗室采用高真空極純材料煉出含C+N<0.01%、25%Cr的高純鐵素體不銹鋼,這種鋼具有優良的室溫缺口韌性。1969年美國首次采用CRP法(真空感應爐與電子束聯合提純法)生產出C+N≤0.001%的EB26-1鋼,即ASTM XM-27(我國于1975年試制成功),1979年日本采用真空感應爐與真空自耗爐雙聯工藝生產了高純Cr18Mo2鋼(我國于1980年采用真空感應爐生產)。這是兩類基本的具有代表性的高純高鉻鐵素體不銹鋼。
高(gao)純(chun)高(gao)鉻(ge)(16~30%Cr)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)常含(han)有1~4%的(de)(de)鉬,以(yi)改善其耐非氧化(hua)性(xing)介質和(he)(he)(he)點蝕(shi)、縫隙(xi)腐(fu)蝕(shi)等(deng)性(xing)能(neng)(neng),對晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)還起一定的(de)(de)延遲敏化(hua)的(de)(de)作(zuo)用(yong)。C+N總(zong)量的(de)(de)最大允許(xu)(臨界(jie))含(han)量,隨鋼(gang)(gang)(gang)種成分(fen)和(he)(he)(he)用(yong)途要(yao)(yao)求而(er)(er)異。為避免(mian)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)所需控制(zhi)的(de)(de)臨界(jie)含(han)量比(bi)克(ke)(ke)服室溫脆性(xing)更(geng)(geng)嚴(yan)格(更(geng)(geng)低(di))。高(gao)純(chun)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)C+N總(zong)含(han)量極低(di)時,經焊接或(huo)高(gao)溫固溶淬火處(chu)理(li)(li)后,可以(yi)消除晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)敏感性(xing)(這與含(han)中等(deng)以(yi)上(shang)(shang)(shang)碳(tan)氮(dan)(dan)含(han)量的(de)(de)普通鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)不(bu)(bu)同,卻同奧(ao)氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)相(xiang)似)。用(yong)貧(pin)鉻(ge)理(li)(li)論(lun)可以(yi)解釋這種表面似乎矛盾而(er)(er)本質相(xiang)同的(de)(de)現(xian)象。但是(shi),由于要(yao)(yao)求臨界(jie)含(han)量很低(di)(一般高(gao)純(chun)級的(de)(de)C+N≤0.01~0.015%),在(zai)(zai)大規(gui)模(mo)工(gong)業(ye)生產上(shang)(shang)(shang)不(bu)(bu)是(shi)難以(yi)實現(xian),就是(shi)價(jia)格昂貴。如在(zai)(zai)某(mou)些情況下為完全(quan)克(ke)(ke)服晶(jing)間腐(fu)蝕(shi),嚴(yan)格要(yao)(yao)求C+N應小于0.006%但仍存在(zai)(zai)冷卻速度(du)(du)效應和(he)(he)(he)尺寸效應。除繼(ji)續采(cai)用(yong)大型真空感應爐生產外,已(yi)逐(zhu)漸更(geng)(geng)多地(di)采(cai)用(yong)爐外精煉(lian)技術和(he)(he)(he)適當放(fang)寬控制(zhi)含(han)量,并(bing)輔以(yi)運(yun)用(yong)穩定化(hua)原理(li)(li),添加(jia)鈦(tai)、鈮元素(su)等(deng)。發展了(le)超低(di)碳(tan)氮(dan)(dan)(C+N≤0.03%)和(he)(he)(he)低(di)碳(tan)氮(dan)(dan)(C+N≤0.035~0.045%)高(gao)鉻(ge)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。在(zai)(zai)一定程度(du)(du)上(shang)(shang)(shang)能(neng)(neng)克(ke)(ke)服普通鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)某(mou)些缺(que)點和(he)(he)(he)不(bu)(bu)足。如控制(zhi)掌握好鋼(gang)(gang)(gang)材截面尺寸、熱(re)處(chu)理(li)(li)冷卻速度(du)(du)和(he)(he)(he)焊接工(gong)藝,是(shi)可以(yi)廣泛使用(yong)的(de)(de)。我國于1982年已(yi)采(cai)用(yong)爐外精煉(lian)方法(fa)批量生產低(di)碳(tan)氮(dan)(dan)和(he)(he)(he)超低(di)碳(tan)氮(dan)(dan)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),獲得廣泛應用(yong)。