素體不銹鋼（400系）含鉻量在15%~30%，具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)。這類鋼一般不含鎳，有時(shí)還含有少量的Mo、Ti、Nb等元素，這類鋼具有導(dǎo)熱系數(shù)大，膨脹系數(shù)小、抗氧化性好、抗應(yīng)力腐蝕優(yōu)良等特點(diǎn)，多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。鐵素體不銹鋼價(jià)格不僅相對(duì)低且穩(wěn)定，并且具有許多獨(dú)特的特點(diǎn)和優(yōu)勢，業(yè)已證明，在許多原先認(rèn)為只能采用奧氏體不銹鋼（300系）的應(yīng)用領(lǐng)域，鐵素體不銹鋼是一種極為優(yōu)異的替代材料，鐵素體不銹鋼不含鎳，主要元素為鉻（>10%）和鐵，鉻是不銹鋼特別耐腐蝕的元素，其價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定。
中文名 鐵素體不銹鋼 外文名 ferritic stain less steel 含鉻量 15%~30% 結(jié)構(gòu) 體心立方晶體結(jié)構(gòu) 特 點(diǎn)導(dǎo)熱系數(shù)大，膨脹系數(shù)小等 學(xué) 科 冶金工程
1 詳細(xì)介紹
2 分類
? 普通鐵素體
? 高純鐵素體
3 耐蝕性
4 力學(xué)性能
詳細(xì)介紹編輯
鉻含量12%～30%，在高溫和常溫下均以體心立方晶格的鐵素體為基體組織的不銹鋼。這類鋼一般不含鎳，有的含有少量鉬、鈦或鈮等元素，具有良好的抗氧化性，耐蝕性和耐氯化物腐蝕破裂性。鐵素體不銹鋼根據(jù)鉻含量可分為低鉻、中鉻和高鉻三類，根據(jù)鋼的純凈度，特別是碳、氮雜質(zhì)含量又可分為普通鐵素體不銹鋼和超純鐵素體不銹鋼。普通鐵素體不銹鋼有低溫和室溫脆性，缺口性及較高的晶間腐蝕傾向，焊接性較差等缺點(diǎn)，雖然這類鋼發(fā)展的較早，在工業(yè)應(yīng)用一直受到很大限制。普通鐵素體不銹鋼的這些不足，與鋼的純凈度，特別是與鋼中碳、氮等間隙元素的含量較高有關(guān)。只要鋼中碳、氮足夠低，例如不大于150×10～250×10-6，基本上可克服上述缺點(diǎn)。20世紀(jì)70年代后由于冶煉技術(shù)特別是真空冶金和二次精煉工藝的發(fā)展，已能生產(chǎn)出碳+氮≤150～250×10-6的高純鐵素體不銹鋼，使這類鋼在工業(yè)上獲得了廣泛應(yīng)用。
分類編輯
一般可分為普通鐵素體不銹鋼和高純鐵素體不銹鋼兩大類。
普通鐵素體
此類鋼包括低、中、高三種鉻含量。低鉻鐵素體不銹鋼，含鉻大約為11%～14%，如中國的00Cr12，0Cr13Al。美國的AISI400、405、406MF-2（見表）。此類鋼具有良好的韌性，塑性，冷變形性及可焊性。由于鋼中含有一定量鉻、鋁，因此有較好的抗氧化性和不銹性。405可用作石油精煉塔、槽襯里、蒸汽渦輪機(jī)葉片、耐高溫硫腐蝕裝置等。400用作家庭及辦公室用具等。409用于汽車排氣消音系統(tǒng)裝置及冷、溫水管等。中鉻鐵素體不銹鋼，鉻含量為14%～19%，如中國的1Cr17、1Cr17Mo。美國的AISI429、430、433、434、435、436、439。此類鋼有著較好的耐銹性和耐蝕性。其加工硬化系數(shù)較小（n≈2），有著良好的深拉深性能，但延性較差。430用作建筑裝飾、汽車裝飾、廚房裝備、氣體燃燒器及硝酸工業(yè)裝置的部件等。434用于汽車，建筑的外部裝飾。439用作燃?xì)鉄崴?、煤、氣管線的軟管等。高鉻鐵素體不銹鋼含鉻量19%～30%，如 中 國 的 Cr18Si2、Cr25，美國 的AISI442、443、446。此類鋼有良好的抗氧化性。442在大氣中斷續(xù)使用，上限溫度為1035℃，連續(xù)使用溫度為980℃。446有更好的抗氧化性。
高純鐵素體
此類鋼含有極低碳、氮;高鉻、鉬、鈦、鈮等元素。如中國的00Cr17Mo、00Cr18Mo2、00Cr26Mol、00Cr30Mo2國外18-2、Cr26Mol、25Cr-5Ni-4Mo-Nb、MoNiT、Al29-4、Al29-4-2。這類鋼有良好的力學(xué)性能（特別是韌性），焊接性能，耐晶間腐蝕性，耐點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕性，優(yōu)異的耐應(yīng)力腐蝕破裂性。如18-2在硝酸，醋酸，NaOH中有良好耐蝕性，在3%NaCl和FeCl3中耐點(diǎn)蝕性相當(dāng)或超過18-8奧氏體鋼，耐SCC性遠(yuǎn)超過18-8鋼。26CrMo鋼在許多介質(zhì)中耐腐蝕，特別是有機(jī)酸，氧化性酸，強(qiáng)堿中。在強(qiáng)氯化物介質(zhì)中有良好的耐點(diǎn)蝕性。在氯化物、硫化氫、過多硫酸及強(qiáng)堿中不產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂。30Cr-2Mo在保持耐應(yīng)力腐蝕同時(shí)具有更高耐點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕性。加少量鎳的鋼，提高在還原性酸中的性能。
耐蝕性編輯
（1）均勻腐蝕。鉻是最容易鈍化的元素。在大氣環(huán)境中，鉻含量在12%以上的鐵-鉻合金就可自鈍化。在氧化性介質(zhì)中鉻含量在17%以上就可鈍化，在某些侵蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)中，高鉻并加鉬、鎳、銅等元素可獲得良好的耐蝕性。
（2）晶間腐蝕。鐵素體不銹鋼與奧氏體不銹鋼一樣都會(huì)發(fā)生晶間腐蝕，但敏化處理及避免這種腐蝕的熱處理恰好相反。鐵素體不銹鋼從925℃以上急冷容易遭受晶間腐蝕，而容易遭受晶間腐蝕的狀態(tài)（敏化態(tài)）經(jīng)過650～815℃短時(shí)間回火，便可消除。鐵素體鋼產(chǎn)生晶間腐蝕也是由于碳化物析出引起貧鉻的結(jié)果。所以降低鋼中碳、氮含量并加入鈦、鈮等元素，可降低晶間腐蝕性。
（3）點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕。鉻、鉬是提高不銹鋼耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕最有效元素。鉻含量增加則氧化膜中的鉻含量也增加，膜的化學(xué)穩(wěn)定性增加。鉬以MoO4的形式吸附在活性金屬面上，抑制金屬的溶解，促使再鈍化，防止膜的破壞，因此高鉻、鉬鐵素體不銹鋼具有優(yōu)異的耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕性能。
（4）抗應(yīng)力腐蝕破裂性。由于組織結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，鐵素體不銹鋼在奧氏體不銹鋼產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕破裂的介質(zhì)中卻是耐蝕的。
力學(xué)性能編輯
鐵素體不銹鋼因無相變，不能靠熱處理強(qiáng)化。一般在700～800℃退火后使用。由于鐵鉻原子尺寸相差不多固溶強(qiáng)化效果較小，鐵素體不銹鋼屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度略高于低碳鋼，延性則低于低碳鋼。
普通鐵素體不銹鋼易產(chǎn)生脆性：（1）室溫脆性。普通鐵素體不銹鋼對(duì)缺口，脆性轉(zhuǎn)變溫度除了低鉻（如405）外均在室溫以上，鉻量愈高冷脆性愈大。這種冷脆性與鋼中碳、氮等間隙元素有關(guān)，而超純鐵素體鋼由于碳、氮等間隙元素含碳非常低，可得到良好的韌性，脆性轉(zhuǎn)變溫度可降至室溫以下。
（2）高溫脆化。普通鐵素體不銹鋼加熱到927℃以上后急冷至室溫，塑性和韌性顯著降低。這種高溫脆化與碳（氮）化物在427～927℃溫度迅速地在晶界或位錯(cuò)上析出有關(guān)。降低鋼中碳氮含量（采用超純技術(shù)）可以極大的改善此脆性。此外，鐵素體鋼加熱到927℃以上晶粒容量粗化，粗大晶粒將使鋼的塑性，韌性惡化。
