目前已可在工業條件下生產C+N含量不大于0.015%的鐵素體不銹鋼,但仍未能防止一些鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼(gang)的晶間腐蝕問題。例如,為了防止Cr26Mo1鐵素體不銹鋼的晶間腐蝕(shi),應使鋼中的C+N含量在0.005%~0.007%,這在工業生產條件下是難以做到的。人們考慮在鐵素體不銹鋼中加入能與C、N結合成穩定碳化物的Ti或Nb以抑制鉻的碳、氮化物的形成,從而提高鐵素體不銹鋼的耐晶間腐蝕性能。
向(xiang)鐵素(su)體不(bu)(bu)銹鋼中(zhong)加入Ti或Nb的(de)量(liang)(liang)應視(shi)鋼中(zhong)的(de)C+N含量(liang)(liang)的(de)不(bu)(bu)同(tong)而異,要控制好由(you)于(yu)Nb的(de)價(jia)格高于(yu)Ti甚多,工(gong)業應用(yong)的(de)鐵素(su)體不(bu)(bu)銹鋼大多采(cai)用(yong)Ti或Ti+Nb作(zuo)為穩定化元素(su)。
Nb在(zai)改(gai)善鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼的(de)高溫強度方面(含(han)19%Cr),較其他元素顯示出(chu)最佳效果。進一步的(de)研究(jiu)表(biao)明(ming),Nb-Ti雙穩定化較單純加Nb有更好的(de)強化效果,其原因是(shi)NbC在(zai)先析(xi)出(chu)的(de)TiN上(shang)附著而(er)抑制了Fe3Nb3V的(de)粗大(da)化,減少了沉淀析(xi)出(chu)的(de)Nb,從而(er)使固(gu)溶體中的(de)Nb保持在(zai)相對高的(de)水(shui)平,增加了Nb的(de)固(gu)溶效果。因此(ci),Nb在(zai)一些高溫服役的(de)鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼中得到廣泛應用(yong)。
Ti和Nb的加入給鐵素體(ti)不銹鋼(gang)帶來一些其(qi)他問題,主要是鐵素體(ti)不銹鋼(gang)的韌(ren)性(xing)有所下降,韌(ren)脆轉變溫度升(sheng)高(gao)。這是由于Ti和Nb的析出物在變形過程(cheng)中強烈地阻礙位(wei)錯運動,造成位(wei)錯塞積,產生了應力集(ji)中,導(dao)致(zhi)解(jie)理(li)裂紋在析出物附(fu)近形核(he),而后沿解(jie)理(li)面擴展(zhan)直至斷裂。
向鐵素體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)中加入Ti、Nb,由于其(qi)細化鋼(gang)晶(jing)粒的作(zuo)用(yong),對提高非高純鐵素體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)焊后的塑性有著有益的影響。
研究過Ti和Nb加入Cr18型鐵素體不銹鋼中對耐點(dian)(dian)蝕(shi)的(de)影響,結果表(biao)明,它(ta)們(men)可升高鋼的(de)點(dian)(dian)蝕(shi)電(dian)位(wei),提高鋼的(de)耐點(dian)(dian)蝕(shi)性(xing)。