铁素体不锈钢

铁素体不锈钢

铁素体不锈钢在机械设备上应用的广泛性仅次于奥氏体不锈钢。这类钢的特点是：在室温下其显微组织为铁素体，它具有强烈的磁性，不能用淬火方法使之硬化; 与奥氏体钢相比，铁素体不锈钢的导热系数较大，比电阻小、膨胀系数也较小; 对氯化物应力腐蚀开裂不敏感，另外，由于含有较高的铬和钼，故耐点蚀、耐缝隙腐蚀性能良好; 在成分上不含贵重元素镍，故价格较为低廉。

铁素体不锈钢的一个共性问题是：焊接接头的冲击韧性低、脆性倾向大等缺点，从而大大限制了它的应用。为了克服这些缺点，近些年来已研制并生产出了一系列碳氮含量极低 (C+N<0.015%) 的高纯高铬铁素体不锈钢。它们具有较好的塑性与焊接性能，并且有很好的抗应力腐蚀开裂性能及良好的抗晶间腐蚀性能。

1. 铁素体不锈钢的耐腐蚀性能

铁素体不锈钢对晶间腐蚀的敏感性较高。普通的铁素体不锈钢的抗点腐蚀性能和抗缝隙腐蚀性能也并不好。但加钼后，其耐蚀性能有所改善。

铁素体不锈钢对硝酸等氧化性介质有良好的耐蚀性，与同等铬含量的Cr-Ni 奥氏体不锈钢相当，随着铬含量的增加，其耐氧化性介质腐蚀的能力增强。但对还原性介质，铁素体不锈钢的耐蚀性则不如Cr-Ni奥氏体不锈钢。

铁素体不锈钢的最突出优点是在氯化物介质中具有良好的抗应力腐蚀开裂性能，比Cr-Ni奥氏体不锈钢优越得多。另外，在含微量氯离子和氧的热水和高温水介质中以及在苛性钠水溶液中，铁素体不锈钢也有优良的抗应力腐蚀开裂性能。

2.铁素体不锈钢的热处理

铁素体不锈钢热处理的目的，主要是消除因冷变形加工及焊接所导致的内应力而使之软化。对于铸件，主要是通过热处理消除偏析，使组织趋于均匀以及消除475℃脆性。热处理温度的选择应注意两点：不应低于540℃和高于900℃。通常多控制在700～850℃之间。

3. 应用铁素体不锈钢时应注意的几个问题

(1) 475℃脆性问题。若将含铬量12%以上的铁素体不锈钢加热到340℃以上特别是在400～500℃范围内等时间加热，钢的韧性要明显降低而变脆。这种脆

化现象在温度为475℃左右最为严重故称为475℃脆性。含铬量愈高，产生这种脆性所需的时间愈短。

475℃脆性可以通过将钢加热到600℃以上温度，然后快速冷却至室温而加以消除。温度愈高，脆性消除愈容易，通常选在700～800℃之间处理。

(2) 高温脆性问题。含有相当量间隙元素 (C、 N等) 的高铬铁素体不锈钢，加热到950℃或950℃ 以上，然后快速冷却，可使钢在室温下的韧性和塑性大大降低，出现明显的脆性。这种现象称为高温脆性。这种脆性现象经常发生于铸件、焊接件以及在950℃以上经受加热的工件。

铁素体不锈钢的高温脆性可以通过将钢加热到 750～850℃然后急冷便可消除、钢的塑性可重新恢复。

(3) 敏化问题。如同奥氏体不锈钢一样，铁素体不锈钢在经过某种热处理后也将发生敏化而对晶间腐蚀敏感。而且，与C、Cr量相等的Cr-Ni奥氏体不锈钢相比，更易于遭受敏化，即具有更高的晶间腐蚀敏感性。铁素体不锈钢的敏化温度在925℃ 以上，如焊接接头的熔合线处。

对于铁素体不锈钢的晶间腐蚀问题，不能采用奥氏体不锈钢的补救方法，如降低碳含量至< 0.03%以及添加Ti、Nb等稳定化元素，都无济于事。最好的补救方法是将钢加热到750～870℃，短时间保温。在成分上是将钢中的碳和氮的含量降低至C+N<0.01%，即高纯铁素体不锈钢。