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鐵素體不銹鋼特性以及用途
來源: | 作者:pro3c65e5 | 發布時間: 2017-09-06 | 6339 次瀏覽 | 分享到:
鐵素體不銹鋼(400系)含鉻量在15%~30%,具有體心立方晶體結構。這類鋼一般不含鎳,有時還含有少量的Mo、Ti、Nb等元素,這類鋼具有導熱系數大,膨脹系數小、抗氧化性好、抗應力腐蝕優良等特點,多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。鐵素體不銹鋼的寒鐵特性不如奧氏體不銹鋼,需要進行焊接前預熱,焊后熱處理。
1、鐵素體不銹鋼的耐大氣腐蝕性

由于鐵素體不銹鋼具有良好的耐大氣腐蝕性,近來一直被用作建筑物的屋頂和幕墻。但是,離海較近地區的大氣環境特別惡劣,尤其是來自海水空氣中的懸浮微粒是相當強的腐蝕性物質,因此,在這些環境下使用的高鉻鐵素體不銹鋼得到了開發。抗大氣腐蝕的不銹鋼含有高鉻和高鉬,并添加了少量的鈮和鈦。該鋼種實際含22%的鉻和1.2%的鉬,足夠的鉻和鉬對改善不銹鋼的耐點蝕能力是必不可少的。304型和316型奧氏體不銹鋼隨著周期腐蝕試驗周期次數的增加,生銹面積顯著增多。相反,如:444型及研發鋼種這樣的鐵素體不銹鋼,在前600次試驗周期內,生銹面積稍微增加,而在經過更長的試驗周期后,生銹面積處于飽和狀態。研發鋼種(22Cr—1.2Mo—Nb,Ti)則顯示出其在任何試驗周期生銹面積均為最少的特性。
鐵素體不銹鋼特性以及用途

2、鐵素體不銹鋼的耐晶間腐蝕性

410L或409型不銹鋼由于具有良好的耐腐蝕性、成形性及耐熱性而被用作汽車尾氣排放控制系統材料。近幾年來,汽車排氣的設計溫度提高了,這是因為汽車排氣溫度的升高能夠提高催化轉化器的轉化效率,減少有害氣體諸如NOx、SOx以及碳氫化合物(HC)的排放量。但溫度的提高可能導致材料的腐蝕條件更惡劣。例如,在排氣溫度下碳化鉻將在消音器上產生沉積物,即在400~500℃的溫度下,將導致晶界貧鉻,發生晶間腐蝕。由于焊縫區域對晶間腐蝕特別敏感,有必要對含12%Cr的鐵素體不銹鋼提高其耐腐蝕性。解決此問題的另一條途徑是研發新的鐵素體不銹鋼。其中一例是對含12%Cr的鋼中添加鈮。這些鋼作為耐晶間腐蝕材料廣泛應用于汽車尾氣排放系統中,如前導管、中心管及消音器上。眾所周知,降低鋼中的碳和氮含量對防止晶間腐蝕是相當有效的。這樣,在鋼中添加鈮和鈦就可以進一步提高其耐晶間腐蝕性。

3、鐵索體不銹鋼的可成形性

鐵素體不銹鋼的用途是如此的廣泛,每種用途所要求的鐵素體不銹鋼的性能又各自不同。然而,鐵素體不銹鋼的可成形性比奧氏體不銹鋼如304鋼要差。盡管鐵素體不銹鋼的γ值、即深沖性指數在1.0~2.0較寬的范圍變化,但n值,即延展性指數有限,約為0.2,比奧氏體不銹鋼的0.4~0.65低。對于拉延成型制品,很難用鐵素體不銹鋼代替奧氏體不銹鋼,如要代替就必須改變制品的設計,把它設計成拉延成型的形狀。

鐵素體不銹鋼特性以及用途

4、鐵素體不銹鋼的韌性

關于鈦和鈮對壓力成形性的作用已進行了很多研究,其焦點主要集中于平均γ值的研究,所得出的結論是適量的這些元素可有效地改善壓力成形性。但是,過量添加這些元素也會產生有害影響。例如,隨著鈦和鈮含量的增加,縱向裂紋的轉化溫度也隨之提高。即使鐵素體不銹鋼具有良好的平均γ值,但韌性脆性轉變溫度可能對深沖性造成損壞。由于轉變溫度對可成形性是決定性的因素之一,在較高的轉變溫度下,變形可能難以進行。

5、鐵素體不銹鋼的高溫強度

409L(11Cr—Ti)不銹鋼被用作汽車排氣歧管的材料,排氣溫度設計為大約800℃。當排氣溫度約為900℃時,使用430J1L(18Cr—0.4Nb—0.5Cu)不銹鋼。但是,排氣溫度還在提高,這就要求進一步提高不銹鋼的質量。這樣,傳統的高鉻鐵素體不銹鋼的耐熱性就不能滿足排氣歧管的要求。因此,對具有成本競爭性的耐高溫鐵素體不銹鋼一直有強烈的需求。考慮到這種需求,一直在研究加入鈮和鉬對高溫性能的影響。

鐵素體不銹鋼特性以及用途                                                                                             汽車排氣系統

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