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什么是鐵素體不銹鋼?什么是超純鐵素體不銹鋼?
發(fā)布者:不銹鋼管廠(chǎng)(www.freedatinginperth.com) 發(fā)布時(shí)間:2021/5/28 閱讀:5001

  鐵素體不銹鋼是指鉻含量11%~30%,具有體心立方晶體結構,在使用狀態(tài)下以鐵素體組織為主的不銹鋼。鐵素體不銹鋼耐蝕性方面的主要特點(diǎn)是耐氯化物應力腐蝕、孔蝕、縫隙腐蝕等局部腐蝕性能優(yōu)良。鐵素體不銹鋼的強度高,而冷加工硬化傾向較低,導熱系數為奧氏體不銹鋼的30%~50%,線(xiàn)膨脹系數僅為Cr-Ni奧氏體不銹鋼的60%~70%,但鐵素體不銹鋼(特別是Cr含量大于16%的鐵素體不銹鋼)存在一些缺點(diǎn)和不足,突出地表現在它們的室溫、低溫韌性差,缺口敏感性高,對晶間腐蝕比較敏感,而且這些缺點(diǎn)隨鐵素體不銹鋼截面尺寸的增加和焊接熱循環(huán)的作用而更加強烈地顯示出來(lái)。

 

 為了獲得鐵素體組織,必須盡量減少奧氏體形成元素,增加鐵素體形成元素。在平衡相圖中,高溫時(shí)不能有奧氏體區。故一般鐵素體不銹鋼碳含量較低,鉻含量較高。

 

 鉻能提高鐵素體不銹鋼在氧化介質(zhì)中耐蝕性能,但在還原性介質(zhì)中耐蝕性下降。鉻能提高鐵素體不銹鋼的耐孔蝕、縫隙腐蝕性能和晶間腐蝕性能。鉻對鐵素體不銹鋼耐應力腐蝕破裂性能,隨于路,以及試驗條件的差異,結果不同。鉻含量提高加速脆性相析出,使鋼的韌性下降。

 

  鉬的加入主要是提高鋼的耐蝕性,特別是耐孔蝕、縫隙腐蝕。另外鉬能促進(jìn)Fe-Cr的鈍化,使鐵素體不銹鋼在還原性介質(zhì)中的耐蝕性提高。鉬對鐵素體不銹鋼耐應力腐蝕破裂性能,隨著(zhù)鋼中化學(xué)成分和應力的不同,以及試驗條件的差異,結果亦不同。鉬能提高鐵素體不銹鋼的強度,但鉬含量提高會(huì )使鋼的韌性下降。

 

 鎳的加入是為了改善鐵素體不銹鋼的室溫力學(xué)性能,特別是強度和韌性顯著(zhù)提高并使鋼的脆性轉變溫度下降。目前,一般加入量為2%~4%。

 

 碳和氮是對鐵素體不銹鋼非常有害的元素,但又無(wú)法完全避免。由于碳、氮在鐵素體中的溶解度很低,因而,在高溫加熱后的隨后冷卻過(guò)程中,碳、氮化物的析出,故碳、氮含量增加,使鋼的韌性降低,脆性轉變溫度提高,各種耐腐蝕性都隨之下降。為了限制碳和氮的有害作用,常常加入少量鈦和鈮,鈦、鈮和鐵素體不銹鋼中的碳、氮結合,形成鈦、鈮的碳化物和氮化物,抑制了鉻的碳化物和氮化物形成,提高耐腐蝕性能。同時(shí),鈦、鈮的碳化物和氮化物還可以起到細化鐵素體不銹鋼晶粒的作用,但鈦、鈮加入使鋼的脆性轉變溫度上升。

 

 隨著(zhù)不銹鋼精煉技術(shù)的發(fā)展,AOD、VOD(包括SS-VOD,即強烈攪拌的VOD工藝)、真空冶煉和連續電子束爐冶煉等工藝的出現,已能使鋼中碳、氮含量控制得很低,高純鐵素體不銹鋼和超高純鐵素體不銹鋼的生產(chǎn)也變?yōu)榱丝赡堋?/FONT>

 

 至今對高純鐵素體不銹鋼和超高純鐵素體不銹鋼的界限和分類(lèi)方法還沒(méi)有統一的說(shuō)法。最有代表性的是:把碳+氮含量大于0.050%鐵素體不銹鋼稱(chēng)為普通鐵素體不銹鋼;把碳+氮含量小于0.050%鐵素體不銹鋼稱(chēng)為高純鐵素體不銹鋼;把碳+氮含量小于0.015%的鐵素體不銹鋼稱(chēng)為超高純鐵素體不銹鋼。也有人把碳+氮含量小于0.015%的鐵素體不銹鋼稱(chēng)為高純鐵素體不銹鋼;把碳+氮含量小于0.015%,且高鉻、鉬含量(孔蝕當量PRE>35)的鐵素體不銹鋼稱(chēng)為超級鐵素體不銹鋼。前一種說(shuō)法為多數人接受。

 

  高純鐵素體不銹鋼韌性大大提高,脆性轉變溫度可達-40~-60℃,耐腐蝕性能也有大的提高;超高純鐵素體不銹鋼耐腐蝕性能更是得到了很大提高。碳+氮含量即使很低,仍有不足,為了防止Cr26Mo1鐵素體不銹鋼的晶間腐蝕,鋼中碳+氮含量應小于0.005%~0.007%,顯然,在工業(yè)生產(chǎn)條件下是相當困難的,即使能達到,成本也非常高。

 
 

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