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。


鐵素體(ti)不銹(xiu)鋼管的(de)主要缺點是室(shi)溫(wen)和低溫(wen)韌性差(cha),缺口(kou)敏(min)感性高(gao),對晶間腐蝕比較(jiao)敏(min)感。這些缺點影響了鐵素體(ti)不銹(xiu)鋼的(de)廣泛應用(yong),而且其產(chan)量也比較(jiao)低。


 近幾十年來(lai),隨著冶煉新(xin)技術(shu)的出現,鐵素(su)體(ti)不銹鋼(gang)的性(xing)能有所改善,發展了(le)許多焊接性(xing)好(hao),加工性(xing)能優(you)良(liang)的新(xin)鋼(gang)種。在GB/T1220-92標(biao)準(zhun)中(zhong)鐵素(su)體(ti)不銹鋼(gang)僅有8種,而在GB/T 20878-2007標(biao)準(zhun)中(zhong)鐵素(su)體(ti)不銹鋼(gang)有18種。


 在使(shi)用(yong)狀態下以(yi)鐵素(su)體(ti)(ti)組織(zhi)為主的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管,鉻含量在11%~30%,具(ju)有(you)(you)體(ti)(ti)心立方晶體(ti)(ti)結構。這(zhe)(zhe)類(lei)鋼(gang)一般不(bu)含鎳,有(you)(you)時還含有(you)(you)少量的(de)Mo、Ti、Nb等元素(su),這(zhe)(zhe)類(lei)鋼(gang)具(ju)熱導率大(da)(da)、膨脹系數小、抗氧化(hua)性好(hao)、抗應(ying)力(li)腐蝕(shi)優良(liang)等特(te)點,多(duo)用(yong)于(yu)制(zhi)(zhi)造耐大(da)(da)氣(qi)、水(shui)蒸氣(qi)、水(shui)及氧化(hua)性酸腐蝕(shi)的(de)零部件(jian)。這(zhe)(zhe)類(lei)鋼(gang)存在有(you)(you)塑性差、焊后塑性和耐蝕(shi)性明顯降低(di)(di)等缺點,因而限(xian)制(zhi)(zhi)了(le)它的(de)應(ying)用(yong)。爐外精煉技術(AOD或VOD)的(de)應(ying)用(yong)可使(shi)碳、氮等間隙元素(su)大(da)(da)大(da)(da)降低(di)(di),因此使(shi)這(zhe)(zhe)類(lei)鋼(gang)獲得廣泛應(ying)用(yong)。多(duo)用(yong)于(yu)建筑(zhu)內裝飾(shi)、重油燃燒器部件(jian)、家庭(ting)用(yong)具(ju)、家用(yong)電器部件(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(su)體不銹鋼大(da)致(zhi)可分成三類(lei)。


 ①. 低鉻鐵素體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)


    Cr含(han)量(liang)為11%~14%鐵素體不銹鋼屬于此類,包括將碳(tan)量(liang)降至0.03%以下(xia),以減少γ相(xiang)的(de)生成量(liang)的(de)022Cr13(410L);碳(tan)量(liang)≤0.08%、加入0.2%A1的(de)06Cr13A1(405);碳(tan)量(liang)≤0.08%、加入Ti的(de)06Cr11Ti(409)和022Cr11Ti(409L)等。


   06Cr11Ti和(he)022Cr11Ti是低鉻(ge)鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)中的一種,鉻(ge)含量10.5%~11.75%。它(ta)們(men)具(ju)有良好(hao)的成形性、經濟性、耐(nai)蝕(shi)性、抗(kang)氧化性等綜合(he)性能。它(ta)們(men)的典型用途是汽(qi)車排氣系統相關(guan)部件(jian)。


②. 中(zhong)鉻(ge)鐵素(su)體不(bu)銹鋼(gang)


    Cr含量(liang)為14%~22%鐵素(su)體不銹鋼屬于此(ci)類,包括僅含Cr的和添加Mo、Ti元(yuan)素(su)的10Cr17(430),022Cr18Ti(430L),019Cr19Mo2NbTi(444)等。


③.高(gao)鉻鐵素體不銹鋼


    Cr含量23%~32%鐵素體不銹(xiu)鋼屬此類(lei),包括超低碳、氮和高純,添加Mo、Ti、Nb的不銹(xiu)鋼管(guan),如008Cr27Mo等。