以不銹性、耐蝕性為主要特性,且鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)至少為10.5%,其基體以體心立方晶體結(jié)構(gòu)的鐵素體組織(α相)為主,有磁性,一般不能通過熱處理硬化,但冷加工可使其輕微強(qiáng)化的不銹鋼,稱為鐵素體不銹鋼



  鐵素體不銹鋼是以鉻為主要合金元素,一般不含鎳(極個別含少量鎳),這類鋼含有相當(dāng)?shù)偷奶?,一般低?.12%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),還常含有鋁等鐵素體形成元素,該類鋼為單相鐵素體組織,沒有相變。其典型的代表鋼種是10Cr17。



  鐵素體不銹鋼管在具有強(qiáng)烈腐蝕性的介質(zhì)中具有良好的耐蝕性和抗氧化性,這類鋼可以抵抗硝酸、熱磷酸與亞氯酸等強(qiáng)烈腐蝕性溶液的腐蝕。而且耐氯化物應(yīng)力腐蝕、耐點(diǎn)蝕、耐縫隙腐蝕等局部腐蝕性能優(yōu)良。鐵素體不銹鋼在含微量氯離子和氧的熱水和高溫水的介質(zhì)中,以及在苛性鈉的溶液中,也表現(xiàn)出優(yōu)異的耐應(yīng)力腐蝕開裂性能。隨著鉻含量的增加,其耐蝕性也增加。



  與用量最大的鉻鎳奧氏體不銹鋼相比,鐵素體不銹鋼不含鎳或含少量鎳,是節(jié)鎳型不銹鋼,其價格較鉻鎳奧氏體不銹鋼管低;鐵素體不銹鋼管強(qiáng)度高,冷加工硬化傾向較低,熱導(dǎo)率為鉻鎳奧氏體不銹鋼的130%~150%,線膨脹系數(shù)僅為鉻鎳奧氏體不銹鋼的60%~70%。



 但鐵素體不銹鋼也存在一些缺陷,突出地表現(xiàn)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等方面,影響了鐵素體不銹鋼的使用,其產(chǎn)量也比較低。而且這些缺點(diǎn)隨著鐵素體不銹鋼斷面尺寸的增加、冷卻速度的變慢和焊接的熱影響而更加強(qiáng)烈地顯示出來。



  鐵素體不銹鋼在焊接時無淬火硬化現(xiàn)象,加熱大于950℃,焊縫及熱影響區(qū)晶粒嚴(yán)重粗大,而且無法用焊后熱處理來細(xì)化晶粒。鐵素體不銹鋼的塑性和韌性都很低,焊接性較差,又由于焊縫及熱影響區(qū)晶粒粗大,容易出現(xiàn)475℃脆性、高溫脆性及σ相析出所引起的焊接裂紋,因此要采用小線能量焊接工藝規(guī)范,防止晶粒粗大。焊接時應(yīng)先將工件在70~100℃預(yù)熱,通常采用奧氏體不銹鋼焊條焊接,焊接時要特別關(guān)注在400~600℃和650~850℃溫度區(qū)間的加熱和冷卻速度,避免475℃脆性和σ相析出脆性。焊后作750~800℃退火處理以改善塑性,提高耐蝕性。



  鐵素體不銹鋼的鑄造性能較差,鑄造收縮率一般為1.4%~1.6%,鑄造時晶粒粗大。鉻含量很高的鐵素體不銹鋼,如2GCr28鋼鑄造時,鑄件的熱裂傾向性大。



  鐵素體不銹鋼的鍛造性能較好。與奧氏體不銹鋼相比,鐵素體鋼的再結(jié)晶速度較高,再結(jié)晶溫度較低,因此在塑性變形過程中晶粒長大的傾向較大;鍛造的上限溫度應(yīng)嚴(yán)格限制,一般鐵素體不銹鋼的始鍛溫度為1040~1120℃。為了獲得細(xì)晶粒組織和防止脆性,應(yīng)恰當(dāng)?shù)乜刂谱冃瘟亢徒K鍛溫度,細(xì)化晶粒所必須的最小變形量隨溫度而定,700℃時約為5%,800~900℃時約為10%~15%,最后一次鍛打的壓縮量不應(yīng)低于12%~20%,而終鍛溫度不高于800℃。為了避免因溫度過低而產(chǎn)生冷作硬化,終鍛溫度不應(yīng)低于705℃。某廠制訂的鍛造工藝的終鍛溫度為705~790℃,作者認(rèn)為還是比較合理的。



  由于鐵素體不銹鋼導(dǎo)熱性差,當(dāng)表面缺陷用砂輪清理時,局部過熱可以引起裂紋,需要用風(fēng)鏟清理或剝皮的方法去除表面缺陷。



  鐵素體不銹鋼具有良好的切削加工性能,含硫和硒的易切削鐵素體不銹鋼,切削性能更佳。但鉻含量較高的鐵素體不銹鋼(如w(Cr)=25%~30%)),切削加工比較困難。



  特別要提出的是,鐵素體不銹鋼熱導(dǎo)率較低,在切削加工時容易出現(xiàn)局部過熱的現(xiàn)象,會使刀具切削刃加速損壞,為此可采用大型刀具并用切削液冷卻。



  鐵素體不銹鋼在一定溫度范圍內(nèi)加熱和冷卻時不發(fā)生相變,因此不能通過熱處理來強(qiáng)化。其熱處理的目的,一是為了消除冷變形加工和焊接時所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,改善加工性能;其次是通過熱處理消除鑄件在凝固時所產(chǎn)生的偏析,獲得單一的、均勻化的鐵素體組織,以及消除在焊接過程中所形成的相變產(chǎn)物和475℃脆性。




聯(lián)系方式.jpg