铁素体不锈钢的发展与应用
太钢超纯铁素体不锈钢介绍
电阻率 密度 平均热膨胀系数 热传导率
10-8Ω·m g/cm3
10-6/ ℃
W/m ℃
59
7.75
12.3
32.9
59
7.73
12.3
26.1
60
7.71
10.3
26.1
60
7.71
10.3
26.1
48
7.73
11.6
23.6
60
7.75
10.1
23.4
60
7.73
10.1
23.2
72
7.93
18.7
≥30 48
≥22 35
≥22 38
≥20 39.3 ≥20 34.5 ≥20 34.5
硬度
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
HRB HV ≤80 ≤175
70 ≤90
130 ≤180 134 ≤200
≤96
130 ≤200 170 ≤230
78 160 ≤96 ≤230
83 162 ≤96 ≤230
83 162
冷弯 d=2a(180°)
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,认为无磁的奥 氏体是不锈钢,有磁的铁素体就不是不锈钢,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。
60.0
材料的导热性能较SUS304优
越 ,更节能、更省时间。
40.0
TTS443
3 layer clud steel
20.0
SUS304
铁素体不锈钢的种类和特性
铁素体不锈钢的种类和特性1.12%铬铁素体不锈钢:也称为“400系列”,由于其含铬量较低,主要以铁素体为基体,其中掺入了一定量的碳。
这种材料具有良好的耐腐蚀性,但不如其他不锈钢种类那么耐高温和强酸腐蚀。
其主要特点是强度较高,具有一定的塑性。
2.17%铬铁素体不锈钢:也称为“430系列”,含铬量较高,达到17%左右。
这种材料具有较好的耐腐蚀性,能在大气、淡水和一些弱酸等环境中使用。
但是在强酸和碱溶液中容易发生腐蚀。
该材料主要用于制作厨具、家电等。
3.18%铬铁素体不锈钢:也称为“304系列”,含铬量为18%左右。
这种不锈钢具有优良的耐腐蚀性,能在大多数酸性介质、碱溶液和盐类环境中使用。
它的抗氧化性和耐腐蚀性比较好,能适应各种环境要求。
此外,18%铬铁素体不锈钢还具有良好的冷加工性能和热处理性能,可以通过冷加工和热处理来改善其力学性能。
4.18-8铁素体不锈钢:也称为“316系列”,含铬量为18%,同时还含有8%的镍(Ni)。
镍的加入能够有效提高材料的耐腐蚀性和抗氧化性。
这种材料具有良好的耐酸性和耐腐蚀性,能在酸性和碱性溶液中使用,甚至能够抵抗海水的腐蚀。
它还具有良好的耐高温性能,适用于高温环境下的使用。
此外,还有其他铁素体不锈钢种类,如低碳铁素体不锈钢、低铁铁素体不锈钢等。
不同种类的铁素体不锈钢都具有一定的特性和适用范围,可以根据具体的使用条件来选择合适的材料。
总之,铁素体不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和一定的强度,广泛应用于制造、建筑、化工、医疗器械等领域。
选择合适的铁素体不锈钢材料可以满足不同使用环境的要求,提高材料的使用寿命和性能。
铁素体不锈钢
铁素体不锈钢铁素体不锈钢:定义、特性和应用引言铁素体不锈钢是一种重要的材料,具有优异的性能和广泛的应用领域。
本文将介绍铁素体不锈钢的基本定义、特性以及在不同行业中的应用。
1. 定义铁素体不锈钢是指在常温下主要由铁素体组成的不锈钢。
它的主要成分是铁和铬,其中铬的含量通常在10-30%之间。
除了铬外,还可能含有其他元素如镍、钼、钛等。
铁素体不锈钢具有较高的抗腐蚀性能,可以在空气、水或化学介质中长期使用而不发生生锈。
2. 特性2.1 抗腐蚀性能铁素体不锈钢以其优异的抗腐蚀性能而闻名。
其中主要的抗腐蚀机制是通过铬的氧化物层形成,这一层可以阻止氧气和水分进一步侵蚀钢材的表面。
此外,铁素体不锈钢还具有耐高温和耐酸性能,能够在恶劣的环境条件下使用。
2.2 机械性能铁素体不锈钢具有良好的机械性能,具备一定的强度和韧性。
它的抗拉强度、屈服强度和延伸率等机械性能参数都较高,使得它可以承受较大的载荷和应力。
2.3 焊接性能相对于其他不锈钢类型,铁素体不锈钢具有更好的焊接性能。
它可以使用各种常见的焊接方法,如电弧焊、氩弧焊和激光焊等。
铁素体不锈钢的焊接接头强度高,焊缝区的腐蚀性也较低。
3. 应用领域由于其优异的性能,铁素体不锈钢在许多领域有着广泛的应用。
3.1 建筑和建筑材料铁素体不锈钢广泛应用于建筑和建筑材料行业。
它可以用于制作建筑构件、门窗、装饰品等。
铁素体不锈钢不仅具有美观的外观,还具有抗腐蚀、耐高温等特性,能够满足建筑材料的要求。
3.2 汽车工业铁素体不锈钢在汽车制造过程中扮演着重要角色。
它被广泛应用于汽车外部、内饰和发动机等部位。
铁素体不锈钢可以提供车辆的抗腐蚀和耐磨损性能,同时具备一定的刚性和韧性,增加了汽车的使用寿命。
3.3 化工和能源行业化工和能源行业对耐腐蚀材料的需求较高。
铁素体不锈钢能够满足这些要求,广泛应用于化工管道、储罐、燃烧器、锅炉等设备。
铁素体不锈钢在腐蚀介质中具有出色的稳定性,可以提高设备的使用寿命并降低维护成本。
现代铁素体不锈钢的研究现状及发展趋势
现代铁素体不锈钢的研究现状及发展趋势下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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铁素体不锈钢分类介绍
铁素体不锈钢分类介绍铁素体不锈钢是一种特殊的不锈钢,其在使用状态下具有完全铁素体或以铁素体为组织,铬含量在%\~32%的铁基合金。
为了赋予此类合金一些特定的性能,常加入适量的钼、镍、铜、铌、钛、铝等元素。
铁素体不锈钢有多种分类方式,包括:1. 按铬含量分类:低铬铁素体不锈钢。
中铬铁素体不锈钢。
中高铬铁素体不锈钢。
高铬铁素体不锈钢。
2. 按碳、氮含量分类:一般纯度铁素体不锈钢。
中等纯度铁素体不锈钢。
高纯铁素体不锈钢。
3. 按合金元素构成分类:铬系铁素体不锈钢。
铬钼系铁素体不锈钢。
4. 按发展历程分类:传统铁素体不锈钢:指第一代和第二代铁素体不锈钢,其碳含量高,大部分已经被现代铁素体不锈钢取代。
现代铁素体不锈钢:指第三代铁素体不锈钢,目前生产应用的铁素体不锈钢大部分牌号属于第三代铁素体不锈钢。
5. 按牌号分类:405不锈钢。
409不锈钢。
410L不锈钢。
429不锈钢。
430不锈钢。
439不锈钢。
434不锈钢。
443不锈钢。
436不锈钢。
446不锈钢。
444不锈钢。
447不锈钢。
6. 超纯铁素体不锈钢的牌号:430LX不锈钢。
436L不锈钢。
439不锈钢。
443不锈钢。
444不锈钢。
445不锈钢。
445J1不锈钢。
445J2不锈钢。
(超纯指的是碳、氮等间隙元素含量极低。
)此外,铁素体不锈钢的优点包括屈服强度高,热导率高,热膨胀系数低,深拉成型性能好,耐应力腐蚀破裂性优良,具有铁磁性,成本低等。
以上内容仅供参考,如需更多信息,建议查阅相关文献或咨询材料学专家获取帮助。
超铁素体不锈钢的进展与展望
美 国普 利 茅 斯 钢 管 公 司 曾对 S A —C R E u E钢 在各 种 酸碱介 质 中进 行 了耐蚀 性 评估 , 果表 明其 结 耐蚀 性 比奥 氏体 不锈 钢 34和 3 6更优 良。 0 1 13 抗 氯 离子点 蚀 与缝 隙腐 蚀性 能 .
收稿 E期 =0 7— 8— 3 修稿 日期 :0 8— 6—3 。 t 20 0 0 ; 20 0 0
代 铁素 体 不 锈 钢 , E—Bi2 如 re6—1 控 制 C+N≤ t , 2 0 gg使 塑 性 改善 , 具 有 良好 的耐 蚀性 , 要 0 / , 并 但 用 双 真空 熔 炼 生产 , 成本 高 , 于 推 广 。第 二 代 超 难 铁 素体 不 锈钢 得 到开 发 , S A—C R 采用 AO 如 E u E, D
关键词 : 铁素体不锈钢 超 腐蚀 应 用
中图分类号 :G 4. 3 T 122
文献标识码 : A
文章编号 :07— 1X(0 8 0 00 0 10 0 5 2 0 )4— 0 5— 3
随着 现代 经 济 的高速 发展 , 锈 钢需用 大 大增 不 加, 而不 锈钢 、 尤其 是 超奥 化体 级 需要 大量 的镍 , 由 于镍 资源严 重 缺乏 , 促使 不 锈 钢价 格也 大涨 。 超铁 素体 不锈 钢 的发 展可 分 三个 阶段 : 第一 阶
段是用高纯冶炼技术 , 真空感应炉 和电子束熔炼 ;
第 二 阶段是 添 加 少 量镍 , 善 加 工 性 能 ; 三 阶段 改 第
精炼 , 加少量 N , i并用 T 与 N 稳 定化 , i b 以避免残 余碳 和 氮造 成 不 利 影 响 。代 表性 的 超 铁 素 体 不 锈
钢 的化 学成 分 见表 l 。
铁素体不锈钢耐腐蚀性研究
铁素体不锈钢耐腐蚀性研究铁素体不锈钢是一种具有良好耐腐蚀性能的钢材种类。
相比于其他类型钢材,铁素体不锈钢的耐腐蚀性更强,因此在某些要求特别高的场合得到了广泛的应用。
本文将聚焦于铁素体不锈钢耐腐蚀性的研究,旨在为读者提供更深入的了解。
一、铁素体不锈钢的基本特性首先,我们需要了解铁素体不锈钢的基本特性。
铁素体不锈钢是指铁素体和铬元素构成的合金,其中铬的含量通常在12%以上。
铁素体不锈钢的性能以耐腐蚀性为主要特征,因此被广泛应用于近海船舶、化工设备、海底油气管道等领域。
二、铁素体不锈钢的耐腐蚀性研究进展随着技术的不断进步,铁素体不锈钢的耐腐蚀性研究也在不断深入。
现在,人们已经掌握了很多方法来提高铁素体不锈钢的耐腐蚀性。
下面,我们将介绍其中几种主要的方法。
1. 添加其他元素铁素体不锈钢中添加其他元素(如钼、钒、钛等)是一种提高其耐腐蚀性的方法。
这些元素能够抑制钢材中氧化物的形成,从而减少腐蚀的发生。
2. 改变铁素体结构铁素体不锈钢的耐腐蚀性与其结构有关。
通过冷加工、淬火等方法可以改变其结构,从而提高其耐腐蚀性。
3. 表面处理对铁素体不锈钢的表面进行处理也是提高其耐腐蚀性的一种方法。
例如,在钢材表面涂覆一层高分子材料,可以阻隔氧气和水的接触,从而减少其腐蚀的发生。
三、铁素体不锈钢的应用铁素体不锈钢由于其优异的耐腐蚀性能而在工业和民用领域得到广泛应用。
下面,我们将针对一些具体的领域进行介绍。
1. 化工设备化工设备中需要使用高耐腐蚀性的钢材,因为化工液体往往会对钢材产生严重腐蚀。
铁素体不锈钢具有优异的耐腐蚀性能,因此被广泛应用于化工设备中。
2. 近海船舶近海环境中有很多因素会影响钢材的耐腐蚀性,如海水中的盐分、氧气和微生物等。
铁素体不锈钢的抗腐蚀性能能够满足这些要求,因此在近海船舶建造中也得到了广泛应用。
3. 海底油气管道海底油气管道在极端的海洋环境中操作,因此需要使用高抗腐蚀性的钢材。
纯铁素体不锈钢的抗海洋腐蚀性能较差,但通过改变其组成或表面处理等方法可以提高其耐腐蚀性。
奥氏体 铁素体 不锈钢
奥氏体铁素体不锈钢1.引言1.1 概述奥氏体、铁素体和不锈钢是金属材料领域中常见的概念。
它们在工业生产和日常生活中都起着重要的作用。
奥氏体和铁素体是铁碳合金中的两种重要组织结构,而不锈钢则是一种具有抗腐蚀性能的特殊钢材。
奥氏体是一种由铁和一定量的碳组成的金属组织结构。
它的特点是具有良好的塑性和韧性,能够很好地适应外力的作用。
同时,奥氏体具有较高的硬度和强度,因此在一些需要承受较大压力或负荷的结构材料中广泛应用。
奥氏体形成的条件包括高温下的快速冷却和添加合适的合金元素等。
铁素体是另一种常见的金属组织结构,主要由铁和碳组成。
与奥氏体相比,铁素体的硬度和强度较低,但具有较好的可加工性和可锻造性。
铁素体常用于制造一些需要加工成型的零件和构件。
它形成的条件为低温下的慢速冷却和碳含量较高。
不锈钢是一种合金材料,主要由铁、铬和少量的碳等元素组成。
它具有抗腐蚀性、耐热性和耐磨性等特点,常用于制作厨具、化工设备和建筑材料等。
根据其组织结构和耐腐蚀性能的不同,不锈钢可以分为奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢和双相不锈钢等。
本文将详细介绍奥氏体、铁素体和不锈钢的定义、特点、形成过程以及在工业和生活中的应用领域。
通过对这些材料的深入了解,可以更好地理解金属材料的性能和应用,并为相关产业的发展提供参考和指导。
1.2 文章结构本文将从三个方面详细介绍奥氏体、铁素体和不锈钢的定义、特点、形成以及应用。
下面是文章的具体结构。
第二部分正文将重点介绍奥氏体、铁素体和不锈钢。
首先,在2.1部分将详细阐述奥氏体的定义和特点。
我们将介绍奥氏体的晶体结构、化学成分以及其在不同条件下的形成方式。
此外,我们还将探讨奥氏体的应用领域,如在建筑、航空航天、汽车工业等方面的应用。
接着,在2.2部分,我们将对铁素体进行详细讲解。
我们将介绍铁素体的结构和成分,并探讨铁素体的形成机制。
此外,我们还将探讨铁素体在材料工程领域的广泛应用,包括在制造业、船舶、化工等领域中的应用。
不锈钢材质如何分类
不锈钢材质如何分类
不锈钢是一种由铁、碳、铬和其他元素合金化而成的材质。
根据材质的成分及特点,不锈钢可以分为多种分类。
1.铁素体不锈钢:铁素体不锈钢主要由铁、铬和少量的碳组成。
其中最常见的是18-8不锈钢,含有18%的铬和8%的镍。
这种不锈钢具有良好的耐蚀性、可焊性和塑性,常用于制作厨具、水槽等。
2.铁素体-马氏体不锈钢:铁素体-马氏体不锈钢在铁素体的基础上添加了一定量的碳和合金元素,如镍、锰、钼等。
这种不锈钢具有较高的强度和耐蚀性,适用于制造刀片、汽车零件等。
3.铁素体-奥氏体不锈钢:铁素体-奥氏体不锈钢在铁素体的基础上加入一定量的镍和合金元素。
这种不锈钢具有良好的耐高温性能、耐蚀性和冷热变形性,广泛应用于高温设备、石化装置等。
4.铁素体-马氏体-奥氏体不锈钢:铁素体-马氏体-奥氏体不锈钢是一种复合结构不锈钢,含有较高的镍和钼。
这种不锈钢具有优异的耐蚀性和高温性能,常用于石油、化工等领域。
5.双相不锈钢:双相不锈钢主要由铁素体和奥氏体相组成。
其含量可以调节,用以在材料中保持两种相的平衡,从而获得较好的强度和韧性。
这种不锈钢广泛应用于船舶、桥梁等领域。
6.高合金不锈钢:高合金不锈钢具有较高的铬、镍等合金元素含量,能够在各种严酷环境中保持良好的耐蚀性、耐高温性能。
这种不锈钢常用于核电站、化工等领域。
此外,还有许多特殊种类的不锈钢,例如耐海水腐蚀不锈钢、超耐磨不锈钢等,这些不锈钢根据材料的特殊性能而命名。
总之,不锈钢材质的分类主要依据于其成分和特点,不同的不锈钢适用于不同的场合和需求。
铁素体不锈钢发展与前景
铁素体不锈钢发展与前景一.铁素体不锈钢的发展近年来,全球资源供应紧张,有色金属市场也水涨船高,尤其07年上半年以前是镍价不断攀升,给不锈钢企业带来了很大的成本压力。
镍价的大幅波动以及房屋建筑领域需求的减少,使得300系不锈钢的需求受到影响(见下图1)。
原材料价格的飞涨,使得一些低镍的奥氏体不锈钢开始在市场盛行,当然这也给铁素体不锈钢带来了一定发展空间。
图 1二.铁素体的分类与优势铁素体不锈钢成本低廉,价格稳定,并且具有许多独特的特点和优势,能够在多领域中替代奥氏体不锈钢。
铁素体不锈钢与奥氏体不锈钢相比,铁素体不锈钢镍含量少,主要原料是铬和铁,为强化某些特殊性能,一些铁素体不锈钢还含有其他合金元素,如钼。
同时铁素体不锈钢不仅拥有昂贵的奥氏体不锈钢大多数力学性能和耐蚀性能,还在一些性能上优于奥氏体,特别在成型性、耐蚀性、抗氧化性上表现出色,被称为“经济型”不锈钢。
1.铁素体不锈钢的化学成分铁素体不锈钢分为五大类,其中前三类为标准牌号,是迄今为止用量最大且应用范围最广的不锈钢,此外,后两类为特殊牌号,使用于某些有特殊要求的领域(见图2)。
图 2第一类,由于含铬量最低,因此价格也最便宜,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。
其中,409型不锈钢主要使用在汽车排气系统中。
而410L型不锈钢常用于容器、公共汽车和长途大轿车,也有用作液晶显示器的外框。
第二类,即通常使用最广的430不锈钢,含较高的铬,具有较好的耐蚀性,通常在室内使用,典型的用途包括洗衣机滚筒,室内面板等,其多数性能与304类似,在某些领域可替代304不锈钢如厨房设施,洗碗机,壶和锅等。
这类型具有足够的耐蚀性。
第三类,这类型较430型具有良好的焊接性和成形性。
在多数情况下,其性能甚至优于304。
典型用途包括水槽,热交换管(制糖业,能源等),汽车排气系统(比409寿命长)和洗衣机的焊接部位。
这类型甚至可替代304用于性能要求更高的场合。
超纯铁素体在不锈钢产业中的应用王耀龙
2012年6月内蒙古科技与经济June2012 第12期总第262期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy N o.12T o tal N o.262超纯铁素体在不锈钢产业中的应用王耀龙(中冶东方工程技术有限公司,内蒙古包头 014010) 摘 要:通过对不锈钢产业发展中存在的问题和铁素体不锈钢的优越性能及其实际应用的分析,论证了铁素体在未来不锈钢发展中的经济意义。
关键词:铁素体;超纯铁素体;不锈钢 中图分类号:T F764+.1 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)12—0084—021 不锈钢产业发展中的问题和发展趋势目前,我国已形成不锈钢产能约1600多万吨,但产能利用率较低,2009年仅有72%,2010年也只有约88%,较低的产能利用率说明我国不锈钢实际产能大于市场需求的矛盾明显。
产能虽然较大,但结构性缺口依然存在,2009年我国自己生产的不锈钢材满足国内市场的程度为85.37%,这表明国内在产品开发、质量提升,配套服务、满足用户,特别是工业用户需求等方面,与国际先进水平尚有差距,产品不能满足国内需求,需要进口解决。
我国镍资源相对短缺,不锈钢生产所需镍资源的80%以上的依赖进口。
在不锈钢需求迅猛增长的背景下,镍等原材料被国际炒家所操控,价格涨幅大,波动剧烈,中国不锈钢的生产企业在成本和经营风险上都与日俱增。
鉴于镍资源紧缺、镍价格上涨及波动幅度大等因素,如何少用镍甚至不用镍,是国内不锈钢工业发展中亟待解决的问题。
用现代铁素体不锈钢部分代替奥氏体不锈钢,是解决这个问题的最好途径。
可以预见,未来现代铁素体不锈钢会有较大的发展空间。
2 铁素体不锈钢的发展2.1 铁素体不锈钢的性能优势铁素体不锈钢作为一种不含镍的铬系不锈钢,具有含镍不锈钢所具有的成形性、经济性、耐蚀性、抗氧化性等性能,具有成本低、耐应力腐蚀性能优异等显著特点,被称为经济型不锈钢。
铁素体和奥氏体不锈钢的成分对比
铁素体和奥氏体不锈钢的成分对比不锈钢是一种重要的金属材料,常被使用在建筑、制造业、化工等领域。
在不锈钢的种类中,铁素体和奥氏体不锈钢是最常见和重要的两种类型。
本文将对它们的成分进行对比,以帮助读者更好地理解它们的特点和应用。
一、铁素体不锈钢的成分铁素体不锈钢主要由铁、铬、镍和少量的碳组成。
其中,铁是主要的基础元素,占了不锈钢整体成分的大部分。
铁能够赋予不锈钢良好的强度和韧性,使其成为一种具有抗拉伸能力的坚固材料。
铬是铁素体不锈钢中的关键成分之一。
铬的加入使不锈钢具有了抗腐蚀的特性,形成了一层致密的氧化铬层,阻止了氧和湿气对不锈钢内部的侵蚀。
铬的含量在铁素体不锈钢中一般为12%至30%不等,不同的含量会导致不锈钢的抗腐蚀能力的差异。
铁素体不锈钢中还含有少量的镍和碳。
镍的加入可以提高不锈钢的耐腐蚀性能,使其在一些特殊环境下具有更好的抗腐蚀能力。
碳的含量较低,一般在0.08%以下,它会影响不锈钢的焊接性能和机械性能。
二、奥氏体不锈钢的成分奥氏体不锈钢的成分与铁素体不锈钢相似,但存在一些差异。
奥氏体不锈钢的主要成分也是铁、铬和镍,其中铁占据了最大比例。
与铁素体不锈钢不同的是,奥氏体不锈钢中的铬含量往往更高,一般在17%至25%之间。
奥氏体不锈钢中的镍含量相对较低,在8%至12%之间。
尽管含量较低,镍的存在仍然有助于提高整体的耐腐蚀性能。
此外,奥氏体不锈钢中碳的含量相对较低,一般在0.03%至0.08%之间。
奥氏体不锈钢还含有少量的其他元素,用于调整和改善其性能。
例如,钼的加入可以提高奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能,使其在酸性环境下具有更好的稳定性。
此外,钛、铌等元素也可用于增强钢材的热强度和耐腐蚀性能。
三、比较和应用铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢在成分上存在一些差异,这决定了它们具有不同的性能和应用领域。
铁素体不锈钢由于其良好的韧性和可塑性,常用于制造容器、船舶、建筑结构等需要强度和耐用性的领域。
它在低温下具有良好的抗冲击性能,适用于制造低温设备和海洋工程。
不锈钢晶体结构
不锈钢晶体结构【原创实用版】目录1.不锈钢的定义与特点2.不锈钢的晶体结构3.奥氏体不锈钢的特性与应用4.马氏体不锈钢的特性与应用5.铁素体不锈钢的特性与应用6.不锈钢在我国的发展与前景正文一、不锈钢的定义与特点不锈钢,顾名思义,是一种具有较高耐腐蚀性的钢铁材料。
它主要由铁、铬、镍等元素组成,具有优良的耐腐蚀性、抗氧化性、耐磨性以及高温性能。
由于不锈钢的这些特性,使其在各行各业中得到了广泛的应用。
二、不锈钢的晶体结构不锈钢的晶体结构主要包括奥氏体、马氏体和铁素体这三种。
下面我们来分别了解一下这三种晶体结构的特点。
1.奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢是常见的不锈钢类型,它的晶体结构为面心立方(FCC)。
在奥氏体不锈钢中,铬是主要合金元素,通常含量在 18% 以上。
这种不锈钢具有较好的耐腐蚀性、可塑性和可焊性,广泛应用于化工、建筑、食品加工等领域。
2.马氏体不锈钢马氏体不锈钢的晶体结构为体心立方(BCC)。
这种不锈钢的主要合金元素是铬和碳,通常铬含量在 13% 以上,碳含量在 0.1% 以下。
马氏体不锈钢具有较高的强度、硬度和耐磨性,常用于制造刀具、弹簧等零件。
3.铁素体不锈钢铁素体不锈钢的晶体结构为铁素体(BCC)。
这种不锈钢的主要合金元素是铬和镍,通常铬含量在 18% 以上,镍含量在 8% 以上。
铁素体不锈钢具有较好的耐腐蚀性、抗氧化性和高温性能,常用于制造锅炉、管道等高温设备。
三、不锈钢在我国的发展与前景我国不锈钢产业在过去几十年里取得了长足的发展,已成为全球最大的不锈钢生产和消费国。
随着我国经济的持续增长,不锈钢在各领域的应用将更加广泛,市场需求将持续扩大。
此外,我国政府对不锈钢产业的支持以及不锈钢技术的不断创新,将推动我国不锈钢产业的发展,使其在国际市场上具有更强的竞争力。
总之,不锈钢作为一种具有广泛应用的合金材料,其晶体结构和特性使其在不同领域发挥着重要作用。
从奥氏体、马氏体到铁素体,各种不锈钢都有其独特的性能和应用领域。
国内铁素体不锈钢的最新发展
国 内铁 素体 不 锈 钢 的最 新发 展
李 晓波 ( 太原 钢铁 集 团有 限公 司 , 太原
摘
000 ) 30 3
要: 为适应市场的需要 , 使不锈钢 的应 用不 断合理化 , 国已先后 在太钢和宝钢建立 了两条先进的不 我
锈钢板 带生产 线, 具备生产各种类型铁素体的能力。本文将就近年 来 国内铁 素体不锈钢 的制造工 艺技 术、 新 产品 开发及其应 用等方 面的 最新进展情况进行详细 阐述 。 关键词 : 铁素体不锈钢 ; 制造工艺技术 ; 产品开发 ; 新 应用 中图分类号 : T 12 7 G 4.1 文献标识码 : A 文章编号 :04— 18 20 )4— 0 2— 3 10 6 7 (0 6 0 0 5 0
主要有 川 崎 千 叶 四 厂 、 日铁 八 幡 厂 和 巴 西 A - 新 C E IA厂 , 国 内太 钢第 二炼 钢厂 和宝 钢 不 锈 钢 分 ST 在 公司也 分别 于 20 02年底 和 20 04年 4月建 成并 投 产 了类似 生产线 。图 2给 出 了太钢 三步 法冶炼 不锈 钢
述。
O %
2% 0
4% 0
6 % O
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ8 % O
lo 0 %
图 1 20 年国内外不锈钢 的消费结构比较 0 4
仅可 大幅 度提高 钢 质 纯净 度 和 延 长 炉衬 使 用 寿 命 ,
而且特别适合于生产高纯铁素体不锈钢。目前在国 外 以铁 水 为原料采 用 三步 法冶炼 不锈 钢 的生产 厂家
所 占 比例偏 低 ,04年仅 占 1 20 0% , 国外 尤其 是 一 与 些 发 达 国家相 比存在 很大 差距 , 尚需 不 断优 化 , 1 图 给 出了 20 04年 国内外 不锈钢 消 费结 构 之 间的 比较 。 为适 应市场 的需 要 , 不锈 钢 的应用不 断合 理化 , 使 并 同时 考虑 到 铁 素 体 不 锈 钢 所 具 有 的独 特 特 点 和 优
2024年铁素体不锈钢市场发展现状
2024年铁素体不锈钢市场发展现状1. 引言铁素体不锈钢是一种重要的金属材料,在工业生产和日常生活中有广泛应用。
本文将探讨铁素体不锈钢市场的发展现状,并分析其未来发展趋势。
2. 市场规模铁素体不锈钢市场在过去几年中保持了稳定增长的态势。
随着全球经济的发展和应用领域的扩大,铁素体不锈钢的需求量逐渐增加。
根据市场调研报告,预计在未来几年内,铁素体不锈钢市场规模将进一步扩大。
3. 市场需求分析铁素体不锈钢的应用领域广泛,主要包括建筑、汽车、航空航天、能源等行业。
随着人们对产品质量和使用寿命的要求提高,铁素体不锈钢在各个领域中的应用越来越广泛。
特别是在建筑领域,铁素体不锈钢被广泛应用于室内装饰、门窗、卫浴等方面。
4. 市场竞争分析铁素体不锈钢市场竞争激烈,主要厂商包括宝钢、鞍钢、上海钢铁等。
这些厂商拥有强大的生产能力和技术实力,在市场中具有竞争优势。
除了国内厂商,一些国际知名的钢铁企业也在铁素体不锈钢市场中占据一定份额。
5. 市场发展趋势铁素体不锈钢市场的发展趋势主要体现在以下几个方面:5.1 技术创新随着科技的进步,铁素体不锈钢生产技术不断创新,新型材料和工艺的应用使得产品的性能和质量得到提升。
同时,优化生产工艺和节能减排也成为市场发展的趋势。
5.2 市场多元化除了传统的建筑、汽车等领域,铁素体不锈钢在新能源、环保设备等领域中的应用也在不断增加。
随着市场的多元化发展,铁素体不锈钢的应用领域将进一步扩展,市场潜力巨大。
5.3 行业合作为了提高市场竞争力和产品质量,各个企业之间开始加强合作,共享资源和技术,以提高企业的综合实力。
行业合作将有助于推动铁素体不锈钢市场的良性发展。
6. 结论铁素体不锈钢市场目前处于稳定增长的状态,随着市场需求的增加和技术的创新,市场前景非常广阔。
然而,市场竞争激烈,企业需要不断提升自身实力,寻求创新发展之路。
预计随着工业化和城市化进程的加速推进,铁素体不锈钢市场将保持快速发展。
铁素体不锈钢简介
铁素体不锈钢不锈钢是指在空气、水、盐的水溶液、酸以及其他腐蚀介质中具有高度化学稳定性的钢种。
从化学成分来看,不锈钢中含铬量都较高。
由于在大气条件眄,钢中含铬量大约超过12%时,基本上不会生锈,因此习惯上将含铬量最少为12%的钢称为不锈钢。
钢的这种不锈性是因为铬在铁的表面形成氧化膜,保护表皮下面的金属免遭腐蚀,从而使铁的表面“纯化”。
不锈钢不仅是广泛使用的耐蚀材料,而且具有较好的耐热性(包括抗氧化性及高温强度),是航空发动机中重要的结构材料之一,尤其是那些受力不是很大、在中温条件(500~550℃)下工作且要求较高耐蚀性能的零件,多采用不锈钢来制造。
如早期的喷气发动机压气机转子叶片,通常采用Cr13型不锈钢锻件加工而成;喷嘴安装座、点火器安装座和液压管路中的一些零件,则常用18Cr—8Ni型不锈钢来制造。
不锈钢中除了铁、铬、碳这三个基本元素外,还含有镍、锰、氮、铜、钼、铌、钛、钨、钴以及硅、铝、硫、磷等元素。
按它们对不锈钢显微组织的影响可以分为两大类:一类是扩大奥氏体区或稳定奥氏体的元素,如碳、氮、镍、锰、铜等;另一类是封闭或缩小奥氏体区形成铁素体的元素,如铬、硅、钛、铌、钼、钽、钨、铝等。
上述化学元素的加入不仅影响不锈钢的组织,还影响其他性质,如抗氧化性、抗晶间腐蚀等。
不锈钢中的主要合金元素及其作用如下:(1)增减镍及铬控制奥氏体r相的稳定性及改善耐蚀性和抗氧化性。
(2)加入硅及铝增进抗氧化及抗渗碳性能。
(3)加入钛及铌或降低碳含量消除或降低晶间腐蚀倾向,因钛或铌可与碳形成稳定的碳化物。
(4)加入钼增加耐蚀性,特别是对含Cl-介质的点腐蚀。
(5)加入铜提高对硫酸的耐蚀性。
(6)加入硫、硒或铅改进切削加工性能。
(7)加入稀土元素改善热加工及抗氧化性能。
(8)加入锰可部分代替镍,扩大r相区。
(9)加入钒、钨、硼、铁、氮等提高热强性。
不锈钢根据加入的合金元素以及所具有组织,大致可分为下列四类。
这类合金通常含铬15%~30%,碳含量约保持在0.12%以下。
奥氏体、马氏体、铁素体、双相不锈钢的区别简介
不锈钢简介:不锈钢通俗地说,不锈钢就是不容易生锈的钢,实际上一部分不锈钢,既有不锈性,又有耐酸性(耐蚀性)。
不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜(钝化膜)的形成。
这种不锈性和耐蚀性是相对的。
试验表明,钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中,其耐蚀性随钢中铬含水量的增加而提高,当铬含量达到一定的百分比时,钢的耐蚀性发生突变,即从易生锈到不易生锈,从不耐蚀到耐腐蚀。
不锈钢的分类方法很多。
按室温下的组织结构分类,有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢;按主要化学成分分类,基本上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统;按用途分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢等等,按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等;按功能特点分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢等等。
由于不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点,所以在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的应用。
不锈钢牌号分组200 系列—铬-镍-锰奥氏体不锈钢300 系列—铬-镍奥氏体不锈钢型号301—延展性好,用于成型产品。
也可通过机械加工使其迅速硬化。
焊接性好。
抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。
型号302—耐腐蚀性同304,由于含碳相对要高因而强度更好。
型号303—通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。
型号304—通用型号;即18/8不锈钢。
GB牌号为0Cr18Ni9。
型号309—较之304有更好的耐温性。
型号316—继304之後,第二个得到最广泛应用的钢种,主要用于食品工业和外科手术器材,添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。
由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。
SS316则通常用于核燃料回收装置。
18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。
[1]型号321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。
409L不锈钢的化学成分、性能及应用
409L不锈钢的化学成分、性能及应用
409L不锈钢是铁素体不锈钢的一种。
409L铁素体不锈钢含铬量在10.5%~11.7%。
这铬是409L铁素体不锈钢生产中最重要的合金元素。
它能够在409L不锈钢表面生成钝化膜,使409L不锈钢具有耐蚀性,并提高了它的抗氧化性、耐磨性以及抗拉强度。
409L铁素体不锈钢至少需要10.5%的Cr(重量%)才能形成可靠的具有自我修复能力的铬氧化物表面保护层,铬含量越高,这层钝化膜就越强。
在大气或水中,如果409L不锈钢表面由于加工或不小心被破坏,这层钝化膜能够立即重新形成。
化学成分
碳(C)≤0.03
锰(Mn)≤1.00
硅(Si)≤1.00
磷(P)≤0.04
硫(S)≤0.02
铬(Cr)10.5-11.7
409L不锈钢的性能
409L铁素体不锈钢是一种不含镍的铬钢,有较好的耐腐蚀性、抗氧化性,很高的抗应力腐蚀性,具有磁性并且在技术、美观和应用上都有优势。
这409L不锈钢在长期使用中比普通碳钢有更好的性能,最关键的是比含镍的奥氏体不锈钢的价格更低。
409L不锈钢的应用范围
409L不锈钢抗高温性强,可应用在汽车领域的高效率发动机、排气系统、热动开关、浆轮等,同时也能应用在汽车的车架和热交换器。
409L不锈钢的应用范围正在不断探索中,目前甩干机、摩托车排气管、运煤车等等都用上了409L不锈钢。
汽车发动机
汽车排气系统
运煤车。
铁素体不锈钢组织
铁素体不锈钢组织铁素体不锈钢是一种重要的材料,具有优良的耐腐蚀性能和机械性能,广泛应用于化工、航空航天、医疗器械等领域。
铁素体不锈钢的组织是其性能的基础,因此深入了解铁素体不锈钢的组织对于理解其性能具有重要意义。
铁素体不锈钢的组织主要由铁素体和奥氏体组成。
铁素体是一种晶体结构,具有面心立方结构,其晶粒相对较大。
奥氏体则是另一种晶体结构,具有体心立方结构,晶粒相对较小。
奥氏体在铁素体不锈钢中的含量决定了其性能。
铁素体不锈钢的组织形成与合金元素的含量和处理方式密切相关。
一般来说,铁素体不锈钢中的合金元素主要包括铬、镍、钼等。
合金元素的含量和配比会对铁素体不锈钢的组织和性能产生显著影响。
例如,增加铬的含量可以提高铁素体不锈钢的耐腐蚀性能,而增加镍的含量可以提高其机械性能。
铁素体不锈钢的组织还受到热处理的影响。
通过不同的热处理方式,可以改变铁素体不锈钢的晶粒大小和相对含量。
常见的热处理方式有退火、固溶处理和沉淀硬化等。
通过合理选择热处理方式,可以调控铁素体不锈钢的组织,从而达到最优的性能。
铁素体不锈钢的组织也与冷加工有关。
冷加工可以有效地改善铁素体不锈钢的力学性能,但同时也会影响其组织。
经过冷加工后,铁素体不锈钢的晶粒尺寸会变小,晶界也会变得更加清晰。
这种冷加工后的组织结构能够提高铁素体不锈钢的强度和硬度。
铁素体不锈钢的组织是其性能的基础。
通过合理选择合金元素的含量和配比,以及适当的热处理和冷加工方式,可以调控铁素体不锈钢的组织,从而实现其理想的性能。
对于工程师和研究人员来说,深入了解铁素体不锈钢的组织对于材料的设计和应用具有重要意义。
只有通过不断地研究和探索,才能进一步提高铁素体不锈钢的性能,满足不同领域的需求。
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铁素体不锈钢的发展与应用摘要:铁素体不锈钢作为一种不含镍的铬系不锈钢,具有含镍不锈钢所具有的成形性、经济性、耐蚀性、抗氧化性等性能,具有成本低、耐应力腐蚀性能优异等显著特点,被称为经济型不锈钢。
本文主要分析了铁素体不锈钢的发展以及其合金化,同时介绍了基于铁素体不锈钢特性的各种应用。
关键字:铁素体不锈钢发展应用不锈钢在如今已得到广泛应用,这是因为它具有许多优越特性,如可成形性、强度及耐腐蚀性。
不锈钢开始商业化生产并作为材料用于各种用途大约只有短短50年的历史。
304型及430型不锈钢因其最常用而为大家所熟知,其产量占到不锈钢总产量的一半以上。
但是,近十年来对不锈钢的需求显著增长,因此,人们一直在开发适用于各种用途的不同种类的不锈钢。
以430型不锈钢为代表的铁素体不锈钢的生产成本比奥氏体不锈钢要低。
因而,用铁素体不锈钢制造的产品现在发展很快,例如,铁素体不锈钢的用途之一是制作汽车尾气排放控制系统[1,2,3]。
为了这种用途,现在已经开发了许多种铁素体不锈钢。
在宝钢不锈钢事业部总经理楼定波看来,铁素体不锈钢不含镍,可以回避镍价的波动带来的风险;它同样可以防腐、防锈,但价格比含镍的不锈钢具有竞争力,并且,比含镍不锈钢制造更有门槛。
1 铁素体不锈钢的发展优势及劣势1.1 铁素体不锈钢的发展优势铁素体不锈钢具有体心立方晶体结构。
除个别牌号外,一般不含稀缺的贵重元素镍。
低铬铁素体不锈钢又称为经济不锈钢;中、高铬铁素体不锈钢与所能代用的铬镍奥氏体不锈钢相比,成本和价格也较低。
铁素体不锈钢屈服强度较铬镍奥氏体钢高,伸长率稍低,但加工硬化倾向小,易于冷镦,也易切削。
众所周知,铬镍奥氏体不锈钢对应力腐蚀非常敏感,在奥氏体不锈钢制设备、构件等的失效事例中,应力腐蚀破坏事故占有很大比例,而铁素体不锈钢耐应力腐蚀性能优异,虽然在试验室内一些条件下人们也曾发现铁素体不锈钢也产生应力腐蚀的某些现象,但在实际工程应用中,国内外都很少见到铁素体不锈钢产生应力腐蚀破坏的实例。
铁素体不锈钢具有铁磁性,导热系数高,约为铬镍奥氏体不锈钢的130%~150%,非常适用于有热交换的用途;线膨胀系数小,仅为铬镍奥氏体不锈钢的60%~70%,非常适用于热胀、冷缩,有热循环的使用条件。
1.2 铁素体不锈钢的发展劣势铁素体不锈钢是一种节镍钢,强度高,冷加工硬化倾向较低,导热系数为奥氏体不锈钢的130%~150%,线膨胀系数仅为Cr—Ni奥氏体不锈钢的60%~70%。
虽然有上述优点,但与奥氏体不锈钢相比,其用途有限,这主要是因为铁素体不锈钢,特别是Cr>16%的铁素体不锈钢存在一些缺点和不足。
1.2.1 室温脆性和裂纹敏感性高铁素体不锈钢的室温、低温塑性差,缺口敏感性高,对晶间腐蚀比较敏感,而且这些缺点随铁素体不锈钢截面尺寸的增加,冷却速度的变慢和焊接的热影响而更加强烈地显示出来。
铁素体不锈钢性能上的几乎所有缺点都与钢中的碳、氮有关[4]。
随碳、氮含量的增加,铁素体不锈钢的冲击韧性下降,脆性转变温度明显上移,尤其是当钢中铬含量高于15%~18%时更为明显。
钢的缺口敏感性,冷却速度效应和尺寸效应也随钢中碳、氮量的增加而显著增强。
钢中氧含量也有类似影响,随氧含量的提高,铁素体不锈钢的脆性转变温度升高。
随C+N量增加,铁素体不锈钢的晶间腐蚀敏感性增加,碳、氮对铁素体不锈钢的耐一般腐蚀,耐点蚀,耐缝隙腐蚀和耐应力腐蚀也都是有害的。
在冶炼过程中虽然能够去除钢中部分或大部分的碳和氮,但若要完全去除却是非常困难的,钢中碳、氮越低,铁素体不锈钢的生产成本就越高。
1.2.2 起皱起皱是铁素体不锈钢在成型过程中应变量较大时易产生的一种表面缺陷,发生在板带的轧制方向表现为狭窄凸起条纹,即表面皱折。
可通过控制生产工艺减轻起皱,例如减少连铸坯的柱状晶,增加等轴晶;选择适宜的板坯加热温度,低的终轧温度和高的退火温度等。
最近,Hyung—Joon Shin等[5]采用电子背散射衍射(EBSD)技术研究了409L和430两种铁素体不锈钢的柱状区试样,验证了在理论模型中提出的晶粒簇的存在,得出了晶粒簇与起皱的关系。
Jun—ichi HAMADA[6]等人的研究也证实了430不锈钢的初始凝固组织对起皱的影响,认为具有初始柱状晶组织的试样退火后的起皱程度比具有初始等轴晶组织的试样更严重。
2 铁素体不锈钢的合金化2.1 铁素体不锈钢合金化的主要目的铁素体不锈钢合金化的目的可以归结为4点:(1)改善耐蚀性;(2)提高强韧性;(3)改善抗氧化性;(4)改善机加工性。
众所周知,不锈钢的耐蚀性是由于一种相当薄的表面氧化膜(不导电),在钢和使用环境之间提供了一种物理势垒(阻挡层)使合金趋于钝化状态。
所以提高耐蚀性的关键在于促使钢的表面形成一种连续的(不因沉淀物、夹杂物或第二相的存在而间断)、稳定的(不因强侵蚀环境而击穿或由于缺陷的存在而丧失)、易修复的(被击穿或机械破坏后能自行修复)氧化膜这是铁素体乃至于全部不锈钢合金化的主要出发点。
2.1 铁素体不锈钢的合金元素作用铬是氧化膜的主要成分,有助于形成更稳定的氧化膜,同时又是稳定铁素体的主要元素,也是导致新型铁素体不锈钢不断发展的一个重要元素。
钼:能显著增加钝化膜的稳定性,在苛刻的侵蚀性环境中防止钝化膜被局部击穿。
点蚀电位、临界点蚀温度(CPT)、临界缝隙腐蚀温度(CCT)都随钼含量的增加而提高。
钼对提高局部腐蚀抗力的效力约为铬的3.3倍。
铬和钼对耐氯化物溶液腐蚀性能的综合影响可用点蚀指数(PI)来表示如下[7]:PI=%Cr+3.3×%Mo。
铁索体不锈钢的强韧性主要通过铬和钼的固溶强化来达到。
硅和铝:提高合金的高温抗氧化性。
铜:有助于增加不锈钢在还原性环境中的表面钝性,如在还原酸环境中。
碳和氮:在铁索体不锈钢中.间隙元索碳和氮的含量是非常关键的。
碳化铬的沉淀可能导致敏化;碳氮化物沉淀可能导致高温脆性,(C+N)总量较高时(>200ppm)可使大截面尺寸材料的廷性一脆性转变温度(DBTT)升高到室温以上,把(C+N)总量降低到150ppm以下,使大截面尺寸材料在室温下仍呈韧性状态。
镍:降低铁索体不锈钢的应力腐蚀抗力,但是,在不台硫化物的环境中改善全面腐蚀抗力。
硫:趋向形成硫化物夹杂,尤其是锰存在时。
硫化锰夹杂在钝化氧化层中产生一个脆弱的区域。
在酸性溶液中形成侵蚀性的硫化氢(H2S)气体或形成促进腐蚀的接触电池而使耐蚀性下降。
所以,在超级铁索体不锈钢中硫含量控制在0.01以下。
钛和铌:是碳和氮的稳定化元素.也是一种稳定铁索体的元素。
众所周知,碳和氮在α—铁索体中的固溶度远小于γ—固溶体,易在晶界富集导致敏化;同时,焊缝强度随碳氮含量的增加而增加,但是,当(C+N)>0.01时,焊缝延性下降;当(C+N)>0.03时,焊缝廷性严重下降。
因此,需要降低碳和氮的有效含量。
其方法之一是加钛和(或)铌稳定化[8],对碳含量为0.01~0.02的钢,稳定化所需的最低钛含量为Ti=0.15+3.7(C+N),铌的需要量接近化学计算式:Nb=7(C+N)。
在钛和铌联合加入时,Nb+Ti=0.2+4(C+N)。
但是,最佳含量仍需进一步研究。
因为过量的稳定剂也会使DBTT升高。
3 铁素体不锈钢的特性及应用3.1 铁素体不锈钢的耐大气腐蚀性由于铁素体不锈钢具有良好的耐大气腐蚀性,近来一直被用作建筑物的屋顶和幕墙[9]。
但是,离海较近地区的大气环境特别恶劣,尤其是来自海水空气中的悬浮微粒是相当强的腐蚀性物质,因此,在这些环境下使用的高铬铁素体不锈钢得到了开发。
抗大气腐蚀的不锈钢含有高铬和高钼,并添加了少量的铌和钛。
该钢种实际含22%的铬和1.2%的钼,足够的铬和钼对改善不锈钢的耐点蚀能力是必不可少的[10]。
304型和316型奥氏体不锈钢随着周期腐蚀试验周期次数的增加,生锈面积显著增多。
相反,如:444型及研发钢种这样的铁素体不锈钢,在前600次试验周期内,生锈面积稍微增加,而在经过更长的试验周期后,生锈面积处于饱和状态。
研发钢种(22Cr—1.2Mo—Nb,Ti)则显示出其在任何试验周期生锈面积均为最少的特性。
3.2 铁素体不锈钢的耐晶间腐蚀性410L或409型不锈钢由于具有良好的耐腐蚀性、成形性及耐热性而被用作汽车尾气排放控制系统材料[11]。
近几年来,汽车排气的设计温度提高了,这是因为汽车排气温度的升高能够提高催化转化器的转化效率,减少有害气体诸如NOx、SOx以及碳氢化合物(HC)的排放量。
但温度的提高可能导致材料的腐蚀条件更恶劣。
例如,在排气温度下碳化铬将在消音器上产生沉积物,即在400~500℃的温度下,将导致晶界贫铬,发生晶间腐蚀。
由于焊缝区域对晶间腐蚀特别敏感,有必要对含12%Cr的铁素体不锈钢提高其耐腐蚀性。
解决此问题的另一条途径是研发新的铁素体不锈钢。
其中一例是对含12%Cr的钢中添加铌。
这些钢作为耐晶间腐蚀材料广泛应用于汽车尾气排放系统中,如前导管、中心管及消音器上。
众所周知,降低钢中的碳和氮含量对防止晶间腐蚀是相当有效的。
这样,在钢中添加铌和钛就可以进一步提高其耐晶间腐蚀性。
3.3 铁索体不锈钢的可成形性铁素体不锈钢的用途是如此的广泛,每种用途所要求的铁素体不锈钢的性能又各自不同。
然而,铁素体不锈钢的可成形性比奥氏体不锈钢如304钢要差。
尽管铁素体不锈钢的γ值、即深冲性指数在1.0~2.0较宽的范围变化,但n值,即延展性指数有限,约为0.2,比奥氏体不锈钢的0.4~0.65低[10]。
对于拉延成型制品,很难用铁素体不锈钢代替奥氏体不锈钢,如要代替就必须改变制品的设计,把它设计成拉延成型的形状。
3.4 铁素体不锈钢的韧性关于钛和铌对压力成形性的作用已进行了很多研究,其焦点主要集中于平均γ值的研究,所得出的结论是适量的这些元素可有效地改善压力成形性。
但是,过量添加这些元素也会产生有害影响[12]。
例如,随着钛和铌含量的增加,纵向裂纹的转化温度也随之提高。
即使铁素体不锈钢具有良好的平均γ值,但韧性脆性转变温度可能对深冲性造成损坏。
由于转变温度对可成形性是决定性的因素之一,在较高的转变温度下,变形可能难以进行。
3.5 铁素体不锈钢的高温强度409L(11Cr—Ti)不锈钢被用作汽车排气歧管的材料,排气温度设计为大约800℃。
当排气温度约为900℃时,使用430J1L(18Cr—0.4Nb—0.5Cu)不锈钢。
但是,排气温度还在提高,这就要求进一步提高不锈钢的质量。
这样,传统的高铬铁素体不锈钢的耐热性就不能满足排气歧管的要求。
因此,对具有成本竞争性的耐高温铁素体不锈钢一直有强烈的需求。
考虑到这种需求,一直在研究加入铌和钼对高温性能的影响[12]。
4 结语(1)铁素体不锈钢具有独特的使用性能(耐局部腐蚀和高屈服强度)和显著的经济性,成为材料工作者关注的热点。