
鐵素(su)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)在(zai)加熱冷卻時都沒有α'γ'轉(zhuan)變,始(shi)終保持鐵素(su)體組織。這類鋼(gang)(gang)含鉻量較高,為17%~28%,主(zhu)要是(shi)作為熱穩(wen)定鋼(gang)(gang),也可(ke)(ke)作為耐蝕(shi)鋼(gang)(gang)。鐵素(su)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)由于不(bu)含鎳(nie)(nie),生產制(zhi)造成本要比奧氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)低(di),但其熱穩(wen)定性和耐蝕(shi)性在(zai)有些情(qing)況(kuang)下,比奧氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)還要好,特別(bie)是(shi)耐氯離子腐蝕(shi)。因此(ci),大力推廣(guang)鐵素(su)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)的應(ying)用,不(bu)但可(ke)(ke)以(yi)降低(di)成本,而且(qie)還能節(jie)約寶貴的鎳(nie)(nie)資源。這樣看來,使用鐵素(su)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)不(bu)僅可(ke)(ke)以(yi)節(jie)約鎳(nie)(nie),而且(qie)還是(shi)在(zai)許(xu)多特殊使用環(huan)境中的最佳選(xuan)材。
( 10Cr17) 430 不銹鋼、(1Cr17Ti) 437 不銹鋼,這是兩種中等鉻含量的鐵素體不銹鋼。當( 10Cr17) 430 不銹鋼中含碳量較高而鉻含量較低時,此鋼的組織結構除鐵素體外還有一定量的珠光體或鐵素體+碳化物。(1Cr17Ti) 437不銹鋼由于低碳并加Ti穩定化元素,此鋼的組織結構為純鐵素體。它的耐晶間腐蝕性,成型性和焊接性均優于( 10Cr17)430不銹鋼。這二種鐵素體不銹鋼脆性轉變溫度均在室溫以上,而且都對缺口敏感,所以不適于制作在室溫以下承受載荷的設備和部件,通常使用的鋼材截面尺寸一般不允許超過4mm。( 10Cr17)430不銹鋼、(1Cr17Ti)437不銹鋼在大氣、水蒸氣等介質中具有不銹性,但當介質中含有較高氯離子時,不銹性則嫌不足。這二種鋼在氧化性酸溶液中均有接近304不銹鋼和321不銹鋼的耐蝕性。由于這兩種鋼具有耐蝕性、力學性能以及熱導率高的特點,它們主要用于生產硝酸、硝銨的化工設備,如吸收塔、熱交換器、酸槽輸送管道、貯槽等,薄板廣泛用于建筑內裝修、日用辦公設備、廚房器具、汽車裝飾、氣體燃燒器等。
一、化學成(cheng)分
( 10Cr17) 430 不銹鋼、(1Cr17Ti) 437 不銹鋼的化學成分見表2-8。

三、力學性能
( 10Cr17)430不銹鋼、(1Cr17Ti)437不銹鋼的力學性能見表 2-9 。
( 10Cr17)430不銹鋼高溫抗張性能見圖 2-13。

( 10Cr17)430不銹鋼蠕變破斷強度見圖 2-14。
四(si)、耐(nai)蝕(shi)性
a. 均(jun)勻腐蝕
( 10Cr17)430不銹鋼、(1Cr17Ti)437不銹鋼在氧化性環境中耐蝕性強。然而在非氧化酸及活化作用的溶液中耐蝕弱,只能作為制造醋酸用設備的耐蝕材料。


( 10Cr17)430不銹鋼、(1Cr17Ti)437不銹鋼耐均勻腐蝕性能見表2-10,圖2-15,圖2-16。

( 10Cr17)430不銹鋼、(1Cr17Ti)437不銹鋼在硫酸溶液中使用,室溫時允許使用濃度在0.5%以下,90%以上,66℃以下允許使用的濃度0.1%以下95%以上。在硝酸溶液中,HNO3濃度<20%時可用至沸騰溫度,20%~40%,使用溫度<70℃,40%~70%,<60℃。
b. 耐晶間腐蝕
鐵素體不銹鋼中C,N溶解度比奧(ao)氏(shi)體不銹鋼小,而由于Cr,C等在鐵素體中擴散速度快,容易生成碳化物和氮化物,因此表現出晶間腐蝕特性與奧氏體不銹鋼不同。圖2-17指出10Cr17鋼敏化溫度范圍在400~600℃附近,在1100℃以上高溫區暴露也產生敏化,此敏化的高溫區,是冷卻途中通過400~600℃時生成碳化物的結果,此碳化物生成極快。在700~850℃溫度區穩定化處理,碳化物生成時產生的Cr貧化,由于Cr的再擴散,敏化消失。(1Cr17Ti)437不銹鋼,由于低C加Ti穩定化,可抑制鋼的敏感性。

( 10Cr17)430不銹鋼、(1Cr17Ti)437不銹鋼在760~816℃退火處理在硫酸+硫酸銅+銅屑法,65%HNO3法檢驗均無晶間腐蝕(見表2-11)。

五(wu)、抗氧化性(xing)
( 10Cr17)430不銹鋼的抗氧化性見圖2-18。

六、冷熱加工(gong)性
( 10Cr17)430不銹鋼、(1Cr17Ti)437不銹鋼開始熱加工溫度為1050~1150℃,為了獲得微細晶粒和較好的塑性,熱加工終止溫度應<850℃并保證足夠的變形量。
退火(huo):熱軋帶在罩式爐退火(huo),退火(huo)溫度為825~875℃,>8小時。
冷軋帶在連續(xu)退火酸洗爐的冷線或混線上(shang)處理(li),處理(li)溫度控制在850~860℃。
七、成(cheng)型性
( 10Cr17)430不銹鋼、(1Cr17Ti)437不銹鋼與軟鋼比較,屈服強度和抗張強度高,延伸率小,其塑性基本與軟鋼相似。評價10Cr17,0Cr17Ti薄板冷成型性指標,采用塑性應變比(y值)及加工硬化指數(n值)。這些指標可用來描述材料的深拉伸性、脹形性及擴孔性。伴隨著成型還出現皺折(ridging)和縱裂(二次加工性)問題。
a. 脹形性
( 10Cr17)430不銹鋼 n值為0.21~0.22,(1Cr17Ti)437不銹鋼的n值為0.22~0.23,較430不銹鋼稍大些(見表2-11)。n值和Er值之間關系如圖2-19所示,板厚0.6~1.0mm,Er值隨n值變化在9.0~12。顯然10Cr17不(bu)銹鋼板有著中等的脹形性。

使用陰(yin)模直(zhi)徑與直(zhi)徑幾(ji)乎(hu)相同的球底沖頭(tou),如選用有(you)效潤(run)滑油(you),430不銹(xiu)鋼板可以得到(dao)與304不銹(xiu)鋼相同的Er值(zhi)。日本(ben)不銹(xiu)鋼公(gong)司記(ji)載了Er值(zhi)的資料(見表(biao)2-12)。

b. 深拉(la)伸(shen)性
深拉伸(shen)性(CCV值(zhi)(zhi)(zhi))與塑(su)性應變(bian)比(值(zhi)(zhi)(zhi))有密(mi)切的(de)關系(見(jian)圖(tu)2-20),γ值(zhi)(zhi)(zhi)愈(yu)大(da),深拉伸(shen)愈(yu)好(CCV值(zhi)(zhi)(zhi)愈(yu)小(xiao))。( 1Cr17)430不(bu)銹鋼、(1Cr17Ti)437不(bu)銹鋼的(de)γ值(zhi)(zhi)(zhi)n值(zhi)(zhi)(zhi)見(jian)表2-11。為(wei)獲得(de)較(jiao)大(da)y值(zhi)(zhi)(zhi),應采(cai)用合理的(de)冶金工藝,保(bao)證冷軋薄(bo)板有較(jiao)大(da)織構(gou)系數(shu){111}/{110}比,就能(neng)得(de)到(dao)較(jiao)大(da)的(de)值(zhi)(zhi)(zhi)和較(jiao)小(xiao)的(de)各向異性。

c. 皺(zhou)折
430和437鐵素體不銹鋼(gang)薄板,拉(la)伸(shen)加(jia)(jia)工,深拉(la)伸(shen)加(jia)(jia)工時容易引起(qi)(qi)皺(zhou)折(ridging),這種(zhong)波紋狀起(qi)(qi)伏是(shi)沿著延伸(shen)方(fang)向如圖2-21。皺(zhou)折程度與(yu)鋼(gang)的(de)(de)成分,鋼(gang)鑄造組織,熱(re)軋,退火工藝,冷軋工藝有(you)關,受冷軋薄板織構系數(shu){111}/{110}比的(de)(de)影(ying)響,皺(zhou)折不僅損(sun)壞制品(pin)外(wai)觀,而且在皺(zhou)折顯著的(de)(de)地方(fang)容易引起(qi)(qi)破損(sun)。因此(ci),對冷成型器件,特別是(shi)深拉(la)伸(shen)制品(pin)用的(de)(de)Cr17鋼(gang)板,應保證材料(liao)有(you)較(jiao)高的(de)(de)y值,較(jiao)低的(de)(de)Δy值、ridging值。

八、焊接性
( 10Cr17)430不銹鋼焊接時,焊接熱影響區(HAZ)組織發生變化,即875℃以上,一部分組織轉變成γ相,隨后冷卻過程中,這部分γ相轉變成馬氏體,此條狀馬氏體在晶界上多呈不連續狀(圖2-22)。此馬氏體相硬度隨碳量增加而提高,通常維氏硬度達到250~300,同時由于高溫熱循環結晶晶粒粗大化,這都成為HAZ的脆性、韌性降低的原因,因此焊后應在750~850℃進行退火處理,使板條狀馬氏體組織轉變成鐵素體+碳化物,改善HAZ的脆性。因此,430不銹鋼是可以焊接的,但通常采用小電流,高焊速并使用焊接層次盡量少的焊接工藝。截面尺寸大于6mm的板、管材不宜用作焊接結構件。430不銹鋼焊后不適于在導致其晶間腐蝕的氧化性酸中使用。(1Cr17Ti)437不銹鋼由于加入穩定化元素Ti,鋼組織成為單一鐵素體,HAZ延性,韌性可相當程度的改善。437不銹鋼可焊性較430不銹鋼好。但焊接時高溫熱循環結晶晶粒粗大化問題仍然存在,因此,與430不銹鋼一樣,焊接時限制板厚,焊接熱量輸入。

九、用途
主要用(yong)(yong)于(yu)(yu)生產硝酸、硝銨的化工設備(bei),如(ru)吸收塔,熱交換器,酸槽,輸送管道,貯槽等(deng)。薄板廣(guang)泛用(yong)(yong)于(yu)(yu)建筑(zhu)內裝修,日用(yong)(yong)辦公設備(bei),廚房(fang)設備(bei)、器具(ju),電氣(qi)制品(pin)(pin),食(shi)品(pin)(pin)陳列(lie)裝備(bei),餐飲產業的冷凍冷藏車,器具(ju),汽車裝飾,氣(qi)體燃(ran)燒器等(deng)。
