现代铁素体不锈钢的性能及应用.doc

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古代铁素体不锈钢的功能及运用
中国特钢协会不锈钢分会专家委员会—李天宝

在许多运用不锈钢的环境中，由于古代铁素体不锈钢的诸多特性和优点，使不锈钢材料的运用从300系列奥氏体不锈钢向400系列铁素体不锈钢的钢种转换。由于古代铁素体不锈钢的诸多特性和优点，使紫铜管，白铜管逐渐被400系列铁素体不锈钢不同牌号的材料所替代。要求材料实现转换和替代的其他缘由还有：
1、冶金技术的提高，可实现C、N含量小于250ppm；冷轧技术的提高可实现高铬含量的冷轧薄带；可实现对照300系列不锈钢相同使用环境来对照牌号的彼此转换。可以适用紫铜管，白铜管的使用条件。
1、铜和镍价波动很快，且波动大，不能适应经济不变发展的需求。
2、紫铜管，白铜管价格昂贵，失去了性价优势。
3、由于环境保护政策的要求使超纯铁素体不锈钢得到更广泛的运用。
由此，在铁素体不锈钢运用选材中，对其功能了解和运用功能的掌握显得特别重要的。
铁素体不锈钢系指铬含量在10.5%～30%，具有体心立方晶体结构，在使用形状下以铁素体组织为主的不锈钢。铁素体不锈钢可根据其所含铬量的不同大致分为Cr11%～15%，Cr16%～20%和Cr21%～30%三大类。也能够分为五类铁素体系列不锈钢
其化学成份见表1.

五类铁素体系列不锈钢
铁素体不锈钢分为五大类，其中三类为标准牌号，两类为特殊牌号。迄今为止，用量最大和运用范围最广的主要集中于标准钢号。因而，标准铁素体不锈钢普通完全能够满足和适用大多数运用领域的要求。

第1类（409或410L型）。这类钢在所有不锈钢中铬含量最低，因而最便宜，最适合在没有腐蚀或轻微腐蚀及允许有局部轻微生锈的环境下使用。409型不锈钢起初专门为汽车排气零碎消音器（腐蚀不严重的外部）所设计。410L型不锈钢常用于容器、公共汽车和长途大轿车，最近用作液晶显示器的外框。
第2类（430型）。它是一类使用最广的铁素体不锈钢，含有较高的铬，具有较好的耐蚀性，其多数功能与304类似。在某些运用领域，可替代304型不锈钢，普通在室内使器具有足够的耐蚀性。典型的用途包括洗衣机滚筒、室内面板等。典型的430经常作为304替代材料，用于厨房设施、洗碗机、壶和锅等。其焊接特性可参见37页。
第3类（包括430Ti、439、441等）。与第2类比拟，这类型牌号具有良好的焊接性和成形性。在多数情况下，其功能甚至优于304。典型用途包括水槽、热交换管（制糖业、能源等）、汽车排气零碎（比409寿命长）和洗衣机的焊接部位。第3类牌号甚至可替代304用于功能要求更高的场合。

第4类（包括434、436、444型等）。这类牌号通过添加钼添加耐蚀性，其典型的运用领域是热水箱、太阳能热水器、汽车排气零碎、电加热壶和微波炉部件、汽车装璜条和户外面板等。444钢的耐蚀功能与316相当。
第5类（包括446、445/447型等）。这类牌号通过添加更多的铬和含有钼来提高耐蚀性和抗氧化性。这类牌号的耐蚀性和抗氧化性优于316。典型用途在沿海建筑，水热交换器和其它含氯离子较高耐蚀环境。国产海酷一号的耐蚀性与金属钛相当。
功能优秀的古代铁素体不锈钢
高质量铁素体不锈钢曾经出现多年，通过大量的深入研讨，目前曾经构成了系列功能优秀的商业牌号。这类铁素体不锈钢对市场和经验丰富的生产企业来说并不陌生。但奇怪的是，大家对这类牌号似乎漠不关心，这是历史缘由酿成的。430不锈钢曾经是初期唯一认可的铁素体不锈钢种，但初期的用户对这个钢种的使用，特别是在焊接或腐蚀严重的条件下，没有足够的技术支持。经过一些事件，在最近几十年构成了铁素体不锈钢功能差而奥氏不锈钢功能优秀的错误认识。铁素体不锈钢很早就得到了改进。古代技术的全面支持和钢种的添加和多样化来保证在功能上满足用户的需求。铁素体不锈钢的功能可与奥氏体不锈钢比拟，因而，把铁素体不锈钢认为是功能差的或极其优秀都是错误的。他们之间仅仅是功能和用途不同。
铁素体不锈钢特殊的优秀特性表现为：
铁素体不锈钢有磁性。
铁素体不锈钢的热膨胀率低（加热时膨胀程度小于奥氏体不锈钢）。
铁素体不锈钢的高温抗氧化性好（表面氧化剥落倾向小于奥氏体不锈钢）
铁素体不锈钢热传导率高（铁素体不锈钢比奥氏体不锈钢热传导更加均匀）。
含有不变化元素铌的铁素体不锈钢有良好的蠕变抗力（在长时间应力作用下的应变比奥氏体不锈钢小）
铁素体不锈钢比奥氏体不锈钢更易于切削和加工（奥氏体不锈钢的切削加工需求专用工具和大功率的机械，构成工具损耗也更大）。
在冷加工变形时，铁素体不锈钢的形变回复倾向比奥氏体不锈钢小
铁素体不锈钢的屈服强度更高（与碳钢相当），高于304不锈钢。
铁素体不锈钢，不同于奥氏体不锈钢，无应力腐蚀断裂倾向。
耐蚀性
不锈钢之“不锈”是由于Cr含量赋予了其