一、優點


  冷加工硬化傾向較低(圖4.2),對于較大冷變形,一般也不需中間退火處理,易于冷彎、沖壓、擴管、卷邊、旋壓、冷鍛和切削。


  有優良的耐全面腐蝕和耐各種局部腐蝕的性能,特別是耐氯化物應力腐蝕性能優異,在氯化物的一些試驗結果見圖4.3、表4.1和表4.2。在實際應用中尚未見氯化物應力腐蝕斷裂實例。


  鐵素體不銹鋼熱導率高,約為鉻鎳奧氏體不銹鋼的135%,非常適于有熱交換的用途;熱脹系數小,僅約為鉻鎳奧氏體不銹鋼的60%,非常適于有熱脹冷縮、有熱循環的使用條件,例如以水為介質的蒸發器 和熱交換器的傳熱管和隔板等典型用途。有磁性,可用做耐蝕軟磁材料,如電磁閥、電磁鍋等。表4.3列出了1Cr17(430)與0Cr18Ni10(304)物理性能的對比。


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二、缺點和不足、影響因素、產生原因和改進方向


 概括起來,傳統鐵素體不銹鋼有三方面缺點和一個不足。三方面缺點是存在三個脆性區;脆性轉變溫度高且室溫韌性低和晶間腐蝕更敏感;與18-8型鉻鎳奧氏體不銹鋼相比,一個不足是冷成型性尚需進一步改善。


   ①. 有三個脆性區,即475℃脆性、中溫脆性和高溫脆性,見圖4.4和圖4.5,此時鐵素體不銹鋼的硬度顯著增加,塑、韌性急劇下降。


   ②. 脆性轉變溫度高且室溫韌性低(見圖4.6);而且鋼的韌性還受高溫和冷卻速度以及截面尺寸的重大影響。


   ③. 與鉻鎳奧氏體不銹鋼相比,對晶間腐蝕更敏感(見圖4.7) , 由于存在上述三方面缺點,特別是高溫脆性和脆性轉變溫度高,室溫韌性低以及對晶間腐蝕敏感,而且經焊接后,這些缺點更加顯示出來,使傳統鐵素體不銹鋼性能進一步惡化,嚴重影響了傳統鐵素體不銹鋼在焊接用途方面的應用。


   ④. 冷成型性需進一步改善。雖然低、中鉻傳統鐵素體不銹鋼已具有良好的冷成型性,包括優良的深沖性,但是,與18-8鉻鎳奧氏體不銹鋼相比還有一些差距,n值較低,但與低碳鋼相近,已無太大提高余地,而r值與低碳鋼相比,尚有很大潛力,有待進一步提高(圖4.8),同時,深沖件表面易出現皺褶,鋼的抗皺性尚需進一步改善,圖4.9系1Cr17(430)不銹鋼鍋深沖后的表面皺褶。由于鐵素體不銹鋼冷加工硬化傾向小,伸長率低,Er(埃里克森杯突值)值小,一般不適于單純脹形成型,但能用于深沖與脹形(鼓凸)復合型冷成型。





  表4.4(a)中簡要列出了傳統鐵素體不銹鋼的缺點與不足以及影響因素、產生原因和改進方向。從表中可看出,除475℃脆性(α'脆性)和中溫脆性(σ相等析出引起的脆性),只要不在高于260℃或300℃下長期使用,便沒有任何危險外,高溫脆性,脆性轉變溫度高和室溫韌性低,對晶間腐蝕的敏感性以及需要改善的冷成型性(包括抗皺性)等均需采取降低鋼中的間隙元素含量,細化鋼的晶粒,加入穩定化元素鈦、鈮以及優化鐵素體不銹鋼的生產工藝等措施來達到。而現代鐵素體不銹鋼的產生,就是采取這些措施后所獲得的可喜進展。


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  雖然對于475℃脆性和中溫脆性只要不在脆性溫度范圍長期使用就不必有任何擔心,但在冶金廠高鉻鐵素體不銹鋼的熱軋卷板生產中,則必須考慮解決這一因素所引起的脆性問題,其中熱軋后快冷通過脆性區則是最佳途徑。






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