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(xiu)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(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管的主要缺點(dian)是室溫和低溫韌性差,缺口敏感性高,對晶(jing)間腐蝕比(bi)較敏感。這些缺點(dian)影響了鐵素(su)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的廣(guang)泛應用,而且其產量(liang)也比(bi)較低。
近幾十(shi)年(nian)來,隨著冶煉(lian)新(xin)技術的出現,鐵素(su)體不銹鋼的性(xing)能有(you)(you)所改善,發展(zhan)了許多焊接性(xing)好(hao),加(jia)工性(xing)能優(you)良(liang)的新(xin)鋼種(zhong)。在(zai)GB/T1220-92標準中(zhong)鐵素(su)體不銹鋼僅有(you)(you)8種(zhong),而在(zai)GB/T 20878-2007標準中(zhong)鐵素(su)體不銹鋼有(you)(you)18種(zhong)。
在(zai)使(shi)(shi)用狀態下以(yi)鐵素體組織(zhi)為主的(de)(de)不銹鋼管,鉻(ge)含(han)量在(zai)11%~30%,具(ju)(ju)有(you)體心立方晶體結構。這(zhe)(zhe)類(lei)鋼一般不含(han)鎳,有(you)時(shi)還含(han)有(you)少量的(de)(de)Mo、Ti、Nb等(deng)元素,這(zhe)(zhe)類(lei)鋼具(ju)(ju)熱導率大、膨(peng)脹系數小、抗氧化性(xing)(xing)好、抗應力(li)腐蝕優良等(deng)特點,多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性(xing)(xing)酸腐蝕的(de)(de)零部件(jian)(jian)。這(zhe)(zhe)類(lei)鋼存在(zai)有(you)塑性(xing)(xing)差、焊后塑性(xing)(xing)和耐蝕性(xing)(xing)明顯降(jiang)低等(deng)缺(que)點,因而限(xian)制了它的(de)(de)應用。爐外精煉技(ji)術(AOD或(huo)VOD)的(de)(de)應用可使(shi)(shi)碳、氮等(deng)間(jian)隙元素大大降(jiang)低,因此使(shi)(shi)這(zhe)(zhe)類(lei)鋼獲得廣泛應用。多用于建(jian)筑內裝(zhuang)飾(shi)、重油(you)燃燒(shao)器(qi)部件(jian)(jian)、家庭用具(ju)(ju)、家用電器(qi)部件(jian)(jian)。
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(ke)分成三類。
①. 低(di)鉻鐵素(su)體不銹(xiu)鋼(gang)
Cr含量(liang)為11%~14%鐵素體不銹(xiu)鋼屬于此(ci)類(lei),包括(kuo)將碳(tan)量(liang)降至0.03%以下(xia),以減少(shao)γ相(xiang)的(de)(de)生成量(liang)的(de)(de)022Cr13(410L);碳(tan)量(liang)≤0.08%、加入(ru)0.2%A1的(de)(de)06Cr13A1(405);碳(tan)量(liang)≤0.08%、加入(ru)Ti的(de)(de)06Cr11Ti(409)和022Cr11Ti(409L)等(deng)。
06Cr11Ti和(he)022Cr11Ti是低鉻鐵素體不銹鋼中的一種,鉻含量10.5%~11.75%。它(ta)們具有良好的成(cheng)形性(xing)(xing)、經(jing)濟性(xing)(xing)、耐蝕性(xing)(xing)、抗(kang)氧化性(xing)(xing)等綜合性(xing)(xing)能(neng)。它(ta)們的典型(xing)用途是汽車排氣系統相關部(bu)件。
②. 中鉻鐵素體不銹鋼
Cr含量為14%~22%鐵素體不銹鋼屬于此類,包(bao)括僅含Cr的(de)和(he)添加Mo、Ti元素的(de)10Cr17(430),022Cr18Ti(430L),019Cr19Mo2NbTi(444)等。
③.高鉻鐵素體不銹鋼
Cr含量(liang)23%~32%鐵素體不(bu)銹(xiu)鋼屬此類,包括超低碳、氮和(he)高純,添加Mo、Ti、Nb的不(bu)銹(xiu)鋼管,如008Cr27Mo等。

