太钢超纯铁素体不锈钢介绍(精)

太钢超纯铁素体不锈钢介绍山西太钢不锈钢股份有限公司提纲一、钢铁的基本知识介绍二、超纯铁素体不锈钢介绍三、太钢超纯铁素体不锈钢的开发情况四、超纯铁素体不锈钢的应超纯铁素体不锈钢的应用五、新产品——高成形性经济型含锡超纯铁素体不锈钢介绍一、钢铁的基本知识介绍钢与铁钢与铁均是铁碳合金碳含量少于0.0218 wt.%的合金称为，具有优异的磁性能，主要用于制作电器仪表中的电磁元件和电磁铁芯等；碳含量高于2.11 wt.%的合金称为磨性、切削加工性和消震性，并且价格较低。

常用于机床床身、暖气片、汽车底盘、井盖等；碳含量介于0.0218-2.11 wt.%的铁碳合金称为钢的分类I.按化学成份分类碳素钢：低碳钢(C≤0.25%)、中碳钢(C≤0.25-0.60%)和高碳钢（C≤0.60%）。

合金钢：低合金钢(合金元素总含量≤5%)；中合金钢(合金元素总含量＞5-10%)；高合金钢(合金元素总含量＞10%)。

II.III.按用途分类弹簧钢、轴承钢、结构钢、耐磨钢等。

IV.按冶炼方法分类………不锈钢——是低碳合金钢•大多数不锈钢的含碳量均较低，低于0.2%；此外，不锈钢的耐蚀性随含碳量的增加而降低。

•不锈钢中的主要合金元素是铬( Cr)；只有当Cr含量达到一定值时，钢才有耐蚀性。

因此，不锈钢中Cr含量均在11%以上。

另外，不锈钢中还含有Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si等元素。

从基本概念出发，从基本概念出发，。

不锈钢的耐蚀机理•不锈钢的耐腐蚀性是相对的，有条件的；容易在含C1-、Br-、I-、ClO4-的溶液中发生点腐蚀，当有Cu2+、Fe3+、Hg2+等重金属离子存在时，腐蚀加剧。

••不锈钢应用手册中的不锈钢耐蚀数据只是实验室的试验结果，与实际介质环境出入大，需具体问题具体分析。

不锈钢和不锈铁？不锈钢和不锈铁？长期以来，中国乃至亚洲地区（不包括日本）在使用不锈钢方面形成了一个误区，也就是习惯用磁性来判断不锈钢的品质，习惯用磁性来判断不锈钢的品质，认为无磁的奥氏体是不锈钢，氏体是不锈钢，有磁的铁素体就不是不锈钢有磁的铁素体就不是不锈钢，铁素体就不是不锈钢，是不锈铁，是不锈铁，这个错误的理念曾导致了中国的不锈钢消费中奥氏体钢占90%，造成极大的资源浪费，这是也国内制品企业大量使用200系的原因。

200系不锈钢是铬锰氮系不锈钢，最早开发于二战时期。

当时是为解决战争期间镍供应量不足而生产的一种不锈钢的替代品。

二战结束后，在欧美国家200系不锈钢一直在有限的范围内使用，一般用于生产旗杆、汽车轮毂等产品。

目前200系国内成分牌号混乱，完全背离了开发初衷。

苏泊尔质量门事件不值得我们反思？铁素体钢、奥氏体钢和马氏体钢晶体结构冷却加工硬化快速冷却体心立方面心立方四方 Cr、Mo、Nb和Ti等是铁素体形成元素，Ni、C、N、Cu、Mn等是奥氏体形成元素。

通过调整化学成分来获得期望的钢种。

晶体结构决定了钢种特性。

不锈钢的物理性能，比如铁素体和马氏体不锈钢具有磁性以及较低的热膨胀系数；力学性能，比如铁素体不锈钢高的深冲性和低的胀性加工以及在成形过程中表面出现的起皱现象都是由它的晶体结构决定的。

这些性能是无法改变的，只能加以利用，取长补短。

不锈钢的选择选择不锈钢既要考虑其一般的耐腐蚀性能，又要考虑其耐局部腐蚀的性能，比如螺钉和螺栓在接触面容易发生缝隙腐蚀。

不锈钢的力学性能数据基本上都是在无强烈腐蚀介质作用的大气环境中测得的。

在腐蚀介质作用时，不锈钢的某些力学性能，例如疲劳性能将显著降低。

在静拉伸应力与介质(包括湿态或水介质）作用下，某些不锈钢会在远低于其强度极限的情况下断裂。

关注不锈钢的物理性能，比如磁性。

对于制造容器、塔、槽等设备衬里的不锈钢，它们的膨胀系数，对于制造各种热交换设备的不锈钢，它们的导热系数等都是选材的重要条件。

不锈钢的后续加工工艺，如焊接、冷弯、深冲、机加工等也是选材时需要考虑的。

不锈钢的使用与维护尽量放置在干燥清洁的地方。

表面质量对不锈钢的成功使用起着非常重要的作用。

良好的表面质量不仅可以提高不锈钢的可清洁性，还可以减少腐蚀。

比如2B和BA板。

量不要使用次氯酸类和四价铵盐消毒剂，使用时消毒时间要短且用水大量冲洗。

如果不锈钢设备在检修时如发现表面出现腐蚀，经常是缝隙腐蚀，要及时对腐蚀的表面进行清理。

超纯铁素体不锈钢的概念定义：定义：是指碳、是指碳、氮等间隙元素含量极低的铁素体不锈钢。

氮等间隙元素含量极低的铁素体不锈钢。

C+N≤C+N≤120ppm-120ppm-400ppm(250ppm，400ppm(250ppm，150ppm)；150ppm)；在任何温度下其金相组织呈铁素体组织；在任何温度下其金相组织呈铁素体组织；铬含量17铬含量17-17-30％30％和钼含量0和钼含量0-4％的铁基铬钼合金。

的铁基铬钼合金。

现代超纯铁素体不锈钢的内涵碳氮极低→满足使用加工性能要求;满足使用加工性能要求;铬含量：铬含量：低铬(10.5低铬(10.5-(10.5-15%)、15%)、中铬(15中铬(15-(15-22%)和高铬22%)和高铬(22和高铬(22-(22-32%);在使用温度下其金相组织为铁素体组织。

在使用温度下其金相组织为铁素体组织。

超纯铁素体不锈钢的缺点475℃475℃脆性：脆性：在400～400～540℃540℃长期停留和加热后会出现脆性。

长期停留和加热后会出现脆性。

强度、强度、硬度提高，硬度提高，塑性、塑性、韧性下降，韧性下降，耐蚀性也降低。

耐蚀性也降低。

防止措施：防止措施：不在475℃附近长期停留和使用；附近长期停留和使用；17%Cr不高于350℃，25%Cr不高于250～300℃；产生了475℃脆性，脆性，可通过高于540℃加热后快冷来消除。

加热后快冷来消除。

对低铬或中铬含量的超纯铁素体不锈钢可在550-1000℃使用，使用，而高铬超纯铁素体不锈钢禁止在中温和高温长期使用。

铬超纯铁素体不锈钢禁止在中温和高温长期使用。

低温脆性：低温脆性：限定使用范围≥限定使用范围≥－40℃～－60 ℃。

超纯铁素体不锈钢，超纯铁素体不锈钢，特别是中、特别是中、高Cr超纯铁素体不锈钢，超纯铁素体不锈钢，因厚度尺寸效应的影响，寸效应的影响，从韧性考虑不能大于7mm。

一般在焊接条件下尺寸厚度：≤3mm。

三、太钢超纯铁素体不锈钢的开发情况超纯铁素体不锈钢成份设计思想超低碳、超低碳、氮铌、钛双稳定超纯铁素体不锈钢制造工艺技术难点超低碳氮；超低碳氮；脱氧工艺；脱氧工艺；铸坯横裂；铸坯横裂；热卷粗糙；热卷粗糙；连续退火；连续退火；酸洗困难。

酸洗困难。

太钢超纯铁素体的开发过程上世纪90年代后期就开发409L等铁素体不锈钢；等铁素体不锈钢；2003年在二钢50万吨不锈钢项目改造完成后具备开发超纯铁素体不锈钢的装备条件和能力。

钢的装备条件和能力。

2003年低开始开发409L、444、436L等超纯铁素体不锈钢；等超纯铁素体不锈钢；2005年解决了VOD冶炼超纯铁素体不锈钢碳氮控制和脱氧工艺技术；冶炼超纯铁素体不锈钢碳氮控制和脱氧工艺技术； 2007年解决了超纯铁素体不锈钢的铸坯横裂问题；年解决了超纯铁素体不锈钢的铸坯横裂问题；2008年大幅改善了超纯铁素体不锈钢的热卷粗糙问题；年大幅改善了超纯铁素体不锈钢的热卷粗糙问题；2009年二钢南区专业、年二钢南区专业、批量、批量、稳定生产；稳定生产；目前开发的钢种：目前开发的钢种：、、446、含锡钢。

成形性能成形性能耐腐蚀性能446焊接性为了确保良好的机械性能、为了确保良好的机械性能、耐蚀性能，耐蚀性能，需注意以下几点：需注意以下几点：•热输入合适。

热输入合适。

焊接时如果热输入过大，焊接时如果热输入过大，可导致晶粒变大，可导致晶粒变大，影响钢板韧性，钢板韧性，同时因铬的烧损将导致耐腐蚀性能降低；同时因铬的烧损将导致耐腐蚀性能降低；•气体保护。

气体保护。

为防止钢板表面氧化、为防止钢板表面氧化、渗氮，渗氮，需要氩气保护。

•防止碳污染。

防止碳污染。

钢板表面的油脂等会导致渗碳，钢板表面的油脂等会导致渗碳，焊前必须清理干净。

•焊丝：焊丝：为防止焊接金属中碳元素增加，为防止焊接金属中碳元素增加，请使用308L请使用308L和308L和309L及更309L及更高牌号的焊丝（高牌号的焊丝（主要填补Cr主要填补Cr或Cr或Mo的损失Mo的损失）的损失）。

焊接性•由于减少了不纯物质碳、由于减少了不纯物质碳、氮元素，氮元素，同时添加了具有稳定化作用的钛元素，钛元素，焊接部耐腐蚀性十分优越。

焊接部耐腐蚀性十分优越。

•和304进行异种钢焊接时304进行异种钢焊接时，进行异种钢焊接时，耐腐蚀性有可能大幅度降低，耐腐蚀性有可能大幅度降低，请留意。

(措施：措施：限定焊缝金属中T443限定焊缝金属中T443的溶解量T443的溶解量；的溶解量；变更材质（变更材质（304L)).•和304相比304相比，相比，因为热膨胀系数低，因为热膨胀系数低，热传导率高，热传导率高，故焊后不易发生变形。

变形。

四、超纯铁素体不锈钢的应用新一代汽车排气系统消音器用铁素体不锈钢439M 与国外相比，与国外相比，我国燃油硫含量偏高（我国燃油硫含量偏高（中国油品S含量均值达约200ppm,日本油品中S含量均值＜含量均值＜60ppm），造成汽车排气系统消音器冷凝液腐蚀），造成汽车排气系统消音器冷凝液腐蚀、造成汽车排气系统消音器冷凝液腐蚀、使用寿命低的问题，使用寿命低的问题，个别消音器寿命仅有半年。

别消音器寿命仅有半年。

开发适合我国现有油品条件的新一代汽车排气系统消音器439M替代409L。

采用409L采用409L制作的汽车排气系统消声器失效样品及腐蚀部位形貌照片409L制作的汽车排气系统消声器失效样品及腐蚀部位形貌照片II.电梯对不锈钢材料的要求•优异的耐蚀性•良好的板型•漂亮的外观电梯用不锈钢电梯行业常用的规格•0.5-0.5-1.5*1219mm不锈钢材料的选择•304、304、439、439、443M不锈钢材料的发展趋势•由奥氏体不锈钢向铁素体不锈钢发展。

由奥氏体不锈钢向铁素体不锈钢发展。

III.太阳能、太阳能、水箱及储水槽行业用超纯铁素体不锈钢太阳能热水器304使用状况：使用状况：在太阳能热水器易出现问题•耐局部腐蚀能力较差；耐局部腐蚀能力较差；•氯离子应力腐蚀敏感。

氯离子应力腐蚀敏感。

水箱及储水槽使用状况•耐蚀性；耐蚀性；•焊接性。

焊接性。

IV.深冲用的超纯铁素体不锈钢TTS443TTS443的成形性能TTS443深冲成形优于SUS304TTS443胀性成形逊于SUS304V.建筑幕墙用TTS445J2耐蚀性能优于316不锈钢热膨胀系数小于316不锈钢，更适合大尺寸的屋顶或建筑幕墙不含Ni，成本远低于316不锈钢VI.滨海电站冷凝器用TTS446 耐腐蚀性能远优于常规铁素体不锈钢耐蚀性相当于超级奥氏体不锈钢或钛材 PRE（Cr+3.3Mo）≥35对应力腐蚀不敏感电站冷凝器TTS4460.000058g/cm20.000042g/cm20.000050g/cm2TA2钛管0.000057g/cm20.000049g/cm20.000036g/cm2热交换器应用实例厨具：厨具：排油烟机、排油烟机、烤炉、烤炉、食品及包装机械等。