铁素体不锈钢的分类及性能(收藏版)

在许多应用不锈钢的环境中,由于现代铁素体不锈钢的诸多特性和优点,使不锈钢材料的应用从300系列奥氏体不锈钢向400系列铁素体不锈钢的钢种转换。由于现代铁素体不锈钢的诸多特性和优点,使紫铜管,白铜管逐步被400系列铁素体不锈钢不同牌号的材料所替代。


铁素体不锈钢的分类及性能(收藏版)


五类铁素体系列不锈钢

铁素体不锈钢分为五大类,其中三类为标准牌号,两类为特殊牌号。迄今为止,用量最大和应用范围最广的主要集中于标准钢号。因此,标准铁素体不锈钢一般完全能够满足和适用大多数应用领域的要求。

第 1 类(409 或 410L 型)

这类钢在所有不锈钢中铬含量最低,因而最便宜,最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。409 型不锈钢起初专门为汽车排气系统消音器(腐蚀不严重的外部)所设计。410L 型不锈钢常用于容器、公共汽车和长途大轿车,最近用作液晶显示器的外框。

第 2 类(430 型)

它是一类使用最广的铁素体不锈钢,含有较高的铬,具有较好的耐蚀性,其多数性能与 304 类似。在某些应用领域,可替代 304 型不锈钢,一般在室内使用具有足够的耐蚀性。典型的用途包括洗衣机滚筒、室内面板等。典型的 430 经常作为 304 替代材料,用于厨房设施、洗碗机、壶和锅等。其焊接特性可参见 37 页。

第 3 类 (包括 430Ti、439、441 等)

与第 2 类相比,这类型牌号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。第 3 类牌号甚至可替代 304 用于性能要求更高的场合。

第 4 类(包括 434、436、444 型等)

这类牌号通过添加钼增加耐蚀性,其典型的应用领域是热水箱、太阳能热水器、汽车排气系统、电加热壶和微波炉部件、汽车装饰条和户外面板等。444 钢的耐蚀性能与 316 相当。

第 5 类(包括 446、445/447 型等)

这类牌号通过添加更多的铬和含有钼来提高耐蚀性和抗氧化性。这类牌号的耐蚀性和抗氧化性优于 316。典型用途在沿海建筑,水热交换器和其它含氯离子较高耐蚀环境。国产海酷一号的耐蚀性与金属钛相当。

现代铁素体不锈钢的优异性能

高质量铁素体不锈钢已经出现多年,通过大量的深入研究,目前已经形成了系列性能优异的商业牌号。这类铁素体不锈钢对市场和经验丰富的生产企业来说并不陌生。但奇怪的是,大家对这类牌号似乎漠不关心,这是历史原因造成的。

430 不锈钢曾经是早期唯一认可的铁素体不锈钢种,但早期的用户对这个钢种的使用,特别是在焊接或腐蚀严重的条件下,没有足够的技术支持。经过一些事件,在最近几十年形成了铁素体不锈钢性能差而奥氏不锈钢性能优良的错误认识。

铁素体不锈钢很早就得到了改进。现代技术的全面支持和钢种的增加和多样化来保证在性能上满足用户的需求。铁素体不锈钢的性能可与奥氏体不锈钢相比,因此,把铁素体不锈钢认为是性能差的或极其优异都是错误的。他们之间仅仅是性能和用途不同。

铁素体不锈钢特殊的优异特性表现为:

  • 铁素体不锈钢有磁性。
  • 铁素体不锈钢的热膨胀率低(加热时膨胀程度小于奥氏体不锈钢)。
  • 铁素体不锈钢的高温抗氧化性好(表面氧化剥落倾向小于奥氏体不锈钢)
  • 铁素体不锈钢热传导率高(铁素体不锈钢比奥氏体不锈钢热传导更加均匀)。
  • 含有稳定化元素铌的铁素体不锈钢有良好的蠕变抗力(在长时间应力作用下的应变比奥氏体不锈钢小)
  • 铁素体不锈钢比奥氏体不锈钢更易于切削和加工(奥氏体不锈钢的切削加工需要专用工具和大功率的机械,造成工具损耗也更大)。
  • 在冷加工变形时,铁素体不锈钢的形变回复倾向比奥氏体不锈钢小
  • 铁素体不锈钢的屈服强度更高(与碳钢相当),高于 304 不锈钢。
  • 铁素体不锈钢,不同于奥氏体不锈钢,无应力腐蚀断裂倾向。

铁素体不锈钢的耐蚀性

不锈钢之“不锈”是由于 Cr 含量赋予了其特殊的耐蚀性

从某种程度上来讲,所有钢种都有发生腐蚀的倾向,然而,不锈钢由于其含铬比碳钢更耐蚀。铬(不是镍,但人们常误以为耐蚀的原因是镍)是不锈钢获得耐蚀性的主要成分。

  • 耐局部腐蚀性

不锈钢在使用过程中通常不需要维护,但是,在某些情形下,为延长使用寿命,少量维护(例如,去掉沉积物)也是必要的。

不锈钢的耐蚀性主要取决于化学成分而与奥氏体或铁素体相结构无关。从耐蚀性角度来讲,铁素体相与奥氏体相甚至可以被看作是不锈钢家族中两个可互换的成员。

五类铁素体系不锈钢与奥氏体 304 不锈钢耐蚀性相比,非常鲜明地体现了铬的作用,同时也进一步说明含镍(奥氏体)不锈钢与大多数铁素体不锈钢的耐蚀性相当。


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