
鐵(tie)素體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)在加(jia)熱冷卻時都沒有(you)(you)α'γ'轉變,始終保持(chi)鐵(tie)素體(ti)(ti)組織。這類(lei)鋼(gang)(gang)含鉻(ge)量較高,為(wei)17%~28%,主要(yao)是(shi)作為(wei)熱穩定(ding)鋼(gang)(gang),也可作為(wei)耐(nai)(nai)蝕鋼(gang)(gang)。鐵(tie)素體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)由于不含鎳(nie),生產制造成本要(yao)比(bi)奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)低(di),但(dan)(dan)其熱穩定(ding)性和耐(nai)(nai)蝕性在有(you)(you)些(xie)情況(kuang)下,比(bi)奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)還(huan)要(yao)好,特別是(shi)耐(nai)(nai)氯離子腐(fu)蝕。因此,大力推廣(guang)鐵(tie)素體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的應用(yong)(yong),不但(dan)(dan)可以降低(di)成本,而(er)且(qie)還(huan)能節(jie)約寶貴的鎳(nie)資源。這樣看來,使(shi)用(yong)(yong)鐵(tie)素體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)不僅可以節(jie)約鎳(nie),而(er)且(qie)還(huan)是(shi)在許多特殊使(shi)用(yong)(yong)環境中的最佳選材。
( 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(bu)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、耐(nai)蝕性(xing)
a. 均勻(yun)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(fu)蝕(shi)
鐵素體不銹鋼中C,N溶解度比奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)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、抗氧化(hua)性
( 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(tui)火:熱軋(ya)帶(dai)在(zai)罩式爐(lu)退(tui)火,退(tui)火溫度為825~875℃,>8小時。
冷軋帶(dai)在(zai)連續退火酸洗(xi)爐的冷線(xian)或混(hun)線(xian)上處理,處理溫度控(kong)制在(zai)850~860℃。
七、成型性(xing)
( 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(xing)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不銹鋼板有著中等的脹形性。

使用陰模直(zhi)(zhi)徑與(yu)直(zhi)(zhi)徑幾乎相同的(de)球底沖頭,如選用有效潤滑油,430不(bu)銹鋼板可以得到與(yu)304不(bu)銹鋼相同的(de)Er值。日(ri)本不(bu)銹鋼公司(si)記載了Er值的(de)資料(liao)(見表2-12)。

b. 深拉伸性
深拉伸性(CCV值)與塑性應變比(bi)(值)有(you)(you)密切(qie)的(de)關系(見(jian)圖2-20),γ值愈(yu)大(da),深拉伸愈(yu)好(CCV值愈(yu)小)。( 1Cr17)430不(bu)銹鋼(gang)、(1Cr17Ti)437不(bu)銹鋼(gang)的(de)γ值n值見(jian)表(biao)2-11。為獲得較大(da)y值,應采用合(he)理的(de)冶金工藝,保證冷軋薄(bo)板有(you)(you)較大(da)織(zhi)構系數{111}/{110}比(bi),就(jiu)能得到較大(da)的(de)值和(he)較小的(de)各向異性。

c. 皺(zhou)折
430和(he)437鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)薄(bo)板,拉(la)伸加工(gong),深拉(la)伸加工(gong)時容易(yi)引(yin)起(qi)皺(zhou)折(zhe)(ridging),這種(zhong)波紋狀起(qi)伏是(shi)沿著(zhu)(zhu)延伸方向(xiang)如圖2-21。皺(zhou)折(zhe)程度與鋼(gang)(gang)的(de)(de)成(cheng)(cheng)分,鋼(gang)(gang)鑄(zhu)造組織,熱軋(ya),退火(huo)工(gong)藝,冷軋(ya)工(gong)藝有關,受冷軋(ya)薄(bo)板織構系數(shu){111}/{110}比的(de)(de)影響,皺(zhou)折(zhe)不僅損壞(huai)制品(pin)外觀,而且在皺(zhou)折(zhe)顯(xian)著(zhu)(zhu)的(de)(de)地(di)方容易(yi)引(yin)起(qi)破損。因此,對冷成(cheng)(cheng)型器(qi)件,特別是(shi)深拉(la)伸制品(pin)用的(de)(de)Cr17鋼(gang)(gang)板,應保證材料有較(jiao)高的(de)(de)y值,較(jiao)低(di)的(de)(de)Δy值、ridging值。

八(ba)、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
主要用于生產(chan)硝酸、硝銨(an)的化工(gong)設備,如吸收塔,熱交換器,酸槽,輸送管道,貯槽等(deng)。薄板廣泛(fan)用于建筑(zhu)內裝修,日用辦(ban)公(gong)設備,廚房設備、器具,電氣制品,食(shi)品陳(chen)列(lie)裝備,餐飲產(chan)業的冷(leng)凍冷(leng)藏車,器具,汽車裝飾,氣體燃燒器等(deng)。
