鐵素體不銹鋼性能與特點

? ?鐵素體不銹鋼在加熱冷卻時都沒有αγ轉變，始終保持鐵素體組織。這類鋼含鉻量較高，為17%~28%,主要是作為熱穩定鋼，也可作為耐蝕鋼。鐵素體不銹鋼由于不含鎳，生產制造成本要比奧氏體不銹鋼低，但其熱穩定性和耐蝕性在有些情況下，比奧氏體不銹鋼還要好，特別是耐氯離子腐蝕。因此，大力推廣鐵素體不銹鋼的應用，不但可以降低成本，而且還能節約寶貴的鎳資源。這樣看來，使用鐵素體不銹鋼不僅可以節約鎳，而且還是在許多特殊使用環境中的最佳選材。

一、傳統的鐵素體不銹鋼

? 鐵素體不銹鋼是含鉻11%~30%的Fe-Cr合金（傳統鐵素體）或Fe-Cr-Mo合金（超鐵素體），加入鉬的目的是為了提高不銹鋼的耐點蝕能力。傳統鐵素體不銹鋼是400系列，可磁化。典型的傳統鐵素體不銹鋼牌號見表1-6。高鉻鐵素體不銹鋼具有很好的耐蝕性能，包括耐氯離子應力腐蝕；鐵素體不銹鋼抗氧化能力也很好，如446不銹鋼。當鐵素體不銹鋼中加人鋁或稀土元素時，其抗氧化能力會大大提高。熱處理不能提高鐵素體不銹鋼硬度。盡管具有相同耐腐蝕能力，鐵素體不銹鋼成本要比奧氏體不銹鋼低，但鐵素體不銹鋼的應用還是不如奧氏體不銹鋼應用得普遍。其原因是：鐵素體不銹鋼的成型性能差，韌性差，可焊性差。為了改善鐵素體不銹鋼焊縫的延伸性能，焊接430(1Cr17)、446不銹鋼時，有時選用奧氏體不銹鋼焊條或奧氏體不銹鋼填充材料，這樣雖解決了延伸性問題，但卻降低了焊縫的抗腐蝕能力。鐵素體不銹鋼有較高的導熱性能；較低的熱膨脹系數及較低的成本，因此，430(1Cr17)、443和446普遍應用于制造低壓容器、高溫熱交換器。444是一個新的鐵素體不銹鋼品種，含碳量比超低碳級還低，加入鈦或鈷可抗敏化，這個品種焊縫延伸性比傳統鐵素體不銹鋼好。

? 1Cr15(429) 該鋼具有良好的耐腐蝕性，其焊接性能比1Cr17（430)好，用于建筑內裝修或制造重油燃燒器部件、家用電器部件等。

? 1Cr17(430)當鋼中碳含量較高、鉻含量較低時有一定數量的珠光體。其室溫脆性較大。該鋼種在氧化性酸類溶液中有良好的耐腐蝕性，尤其在稀硝酸中，可用于制造生產硝酸用化工設備，如吸收塔、硝酸熱交換器、酸槽、輸送管道和儲罐，也可制造食品和釀造工業用容器、管道等。

二、新（舊）鐵素體不銹鋼

?現在市場上的鐵素體不銹鋼分為兩大類，一類是新鐵素體不銹鋼，也叫超鐵素體不銹鋼；另一類是舊鐵素體不銹鋼，即傳統鐵素體不銹鋼，其組成與性能符合AISI標準，如表1-6所示。

三、 新（超）鐵素體不銹鋼

?新（超）鐵素體不銹鋼開發背景 316不銹鋼被認為是最耐腐蝕的普通奧氏體不銹鋼，但是，它還是不耐海水腐蝕。盡管銅鎳合金、鎳基合金或鈦合金可以耐海水腐蝕，但是它們的價錢太高。因此，開發一種能耐海水腐蝕的低價格鋼材就很有必要，新（超）鐵素體不銹鋼就是在這種背景下開發出來的。在這類不銹鋼中，用鉬穩定鋼材表面的氧化膜。從1980年開始，高性能新（超）鐵素體不銹鋼開始在海水冷卻的蒸汽冷凝器中使用。

?新（超）鐵素體不銹鋼是在鐵-鉻不銹鋼的化學組成中加入鉬，以改善其耐點蝕能力，加入鈦或鈮以改善其耐晶間腐蝕能力。新（超）鐵素體不銹鋼的最大優點是其耐氯離子應力腐蝕，耐其他腐蝕的性能也較好。在先進的冶煉技術應用以前，鐵素體不銹鋼有較高水平的填隙原子－碳和氮，所以其可加工性、韌性和抗蝕性能都受到限制。采用先進的冶煉技術（如AOD、VIM、VOD等）后，新的鐵素體不銹鋼含有高的鉻元素，低的填隙原子；在精煉階段，盡力降低填隙原子含量或加入鈦和鈮去束縛碳和氮原子。

四、合金化學組成

? ?新（超）鐵素體不銹鋼含鉻高達29%,含鉬4%,有些品種含鎳3.5%,具有完整的鐵素體顯微結構，常用的新（超）準素體不銹鋼有18-SR(ARMCO)、18Cr-2Mo、26-1S、E-Brite26-129Cr-4Mo(Dupont)、UNS S44735、29Cr-4Mo-2Ni(Dupont)、UNS S44660等。

五、新（超）鐵素體不銹鋼的應用

? 新（超）鐵素體不銹鋼大量應用于電廠冷凝器、海水處理與含氯離子溶液的熱交換器中，18Cr-2Mo、Sea-Cure、E-Brite26-1和A129-4超鐵素體不銹鋼在石化工業、化學工業也得應用。因為E-Brite26-1含鉻量大，所以其在高溫狀態下抗氧化、耐硫化性能好，可用于空氣預熱、煙氣余熱回收等場合。

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