鐵素體不銹鋼?，普通鐵素體 高純鐵素體 力學(xué)性能，耐蝕性
鐵素體不銹鋼(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，多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。鐵素體不銹鋼價格不僅相對低且穩(wěn)定，并且具有許多特的特點和優(yōu)勢，業(yè)已證明，在許多原先認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，其價格相對穩(wěn)定。
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，缺口敏感性及較高的晶間腐蝕傾向，焊接性較差等缺點，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，基本上可克服上述缺點。20世紀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。
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。
折疊普通鐵素體
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用作燃氣熱水器、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)使用高溫度為980℃。446有更好的抗氧化性。
折疊高純鐵素體
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，耐點蝕、縫隙腐蝕性，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中耐點蝕性相當(dāng)或超過18-8奧氏體鋼，耐SCC性遠超過18-8鋼。26CrMo鋼在許多介質(zhì)中耐腐蝕，特別是有機酸，氧化性酸，強堿中。在強氯化物介質(zhì)中有良好的耐點蝕性。在氯化物、硫化氫、過多硫酸及強堿中不產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂。30Cr-2Mo在保持耐應(yīng)力腐蝕同時具有更高耐點蝕、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
(1)均勻腐蝕。鉻是容易鈍化的元素。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，可降低晶間腐蝕敏感性。
(3)點蝕和縫隙腐蝕。鉻、鉬是提高不銹鋼耐點蝕和縫隙腐蝕有效元素。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的耐點蝕和縫隙腐蝕性能。
(4)抗應(yīng)力腐蝕破裂性。由于組織結(jié)構(gòu)的特點，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
鐵素體不銹鋼因無相變，不能靠熱處理強化。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化效果較小，鐵素體不銹鋼屈服強度、抗拉強度略低碳鋼，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缺口敏感，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上析出有關(guān)。降低鋼中碳氮含量(采用超純技術(shù))可以的改善此脆性。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。
(3)σ-相的形成。根據(jù)鐵-鉻相圖(見圖1)，在500~800℃保溫，含鉻40%~50%合金將形成單一相σ，含鉻小于20%或大于70%的合金，將形成α+σ雙相組織。σ-相形成會顯著地降低鋼的塑性和韌性。所以此類鋼不宜在500~800℃長時間使用。
(4)475℃脆性。高鉻(>15%)鐵素體鋼，在400~500℃保溫將強烈脆化。這種脆化所需時間較σ相析出短，例如0.080C-0.4Si-16.9Cr鋼在450℃保溫4h，室溫沖擊韌性幾乎下降到零。脆化程度隨鉻含量增加而增加，但在600℃以上處理可恢復(fù)韌性。475℃脆化是由于富鉻α′相沉淀的結(jié)果。此類鋼應(yīng)避免在475℃附近加熱。

12Cr2MoWVTiB?(12Cr2MoWVTiB) 是一種低合金貝氏體型耐熱鋼,主要采用鎢鉬復(fù)合固溶強化，釩鈦復(fù)合彌散強化和微量硼的硬化，在小于600 °C的工況下該鋼具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，抗氧化性能及組織穩(wěn)定性。該鋼種在620°C時熱強性較好，甚至達到某些鉻鎳奧氏體鋼的水平，但抗氧化性能急劇下降，其3000h 的單位面積增重為242g/ m2 ,腐蝕率為0. 15mm/ 年，故近年來有關(guān)資料中已將其高推薦使用溫度由620°C降為600°C。
12Cr2MoWVTiB合金鋼管含鉻量在11%~30%在使用狀態(tài)下以鐵素體組織為主的合金鋼管。含鉻量在11%~30%，具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)。這類鋼一般不含鎳，有時還含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素，這類鋼具導(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，多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。這類合金鋼管存在塑性差、焊后塑性和耐蝕性明顯降低等缺點，因而限制了它的應(yīng)用。爐外精煉技術(shù)(AOD或VOD)的應(yīng)用可使碳、氮等間隙元素大大降低，因此使這類鋼獲得廣泛應(yīng)用。
是奧氏體和鐵素體組織各約占一半的合金鋼管。在含C較低的情況下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體合金鋼管的特點，與鐵素體相比，塑性、韌性更高，無室溫脆性，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時還保持有鐵素體合金鋼管的475℃脆性以及導(dǎo)熱系數(shù)高，具有超塑性等特點。與奧氏體合金鋼管相比，強度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高。雙相合金鋼管具有優(yōu)良的耐孔蝕性能，也是一種節(jié)鎳合金鋼管。

SUH660耐熱鋼?
SUH660耐熱鋼，日本JIS標(biāo)準(zhǔn)耐熱鋼。GH2132日標(biāo)SUH660，高溫合金，現(xiàn)已納入國家GB1221-92耐熱鋼系列。
標(biāo)準(zhǔn):JIS (G 4311 耐熱鋼棒)牌號:SUH660--價格低，加工性好是理想的SUS304的替代品;--抗應(yīng)力腐蝕性好，典型的非熱處理硬化性鐵素體系不銹鋼;--熱膨脹率低，耐氧化性優(yōu);應(yīng)用SUH660耐熱鋼，日本JIS標(biāo)準(zhǔn)耐熱鋼。GH2132日標(biāo)SUH660，高溫合金，現(xiàn)已納入國家GB1221-92耐熱鋼系列。應(yīng)用范圍:650℃下使用的高溫部件，石化鐵道核電用渦輪盤和緊固件行業(yè)的螺絲螺桿等。該合金在650°C以下具有高的屈服強度和持久、蠕變強度，并有良好的加工塑性和滿意的焊接性能。SUH660對應(yīng)中國GB 0Cr15Ni25Ti2MoAlVB、美國ASTM/AISI 660/UNS K66286。
化學(xué)成分磷 P:≤0.040硫 S:≤0.030鉻 Cr:13.50~16.00鉬 Mo:1.00~1.50鎳 Ni:24.00~27.00銅 Cu:-釩 V:0.10~0.50鈦 Ti:1.90~2.35鋁 Al:≤0.35硼 B:0.001~0.010

06Cr19Ni13Mo3
別名 S31708?0Cr19Ni13Mo3
對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn) GB /T 20878-2007
不銹鋼和耐熱鋼 牌號及化學(xué)成分
化學(xué)元素成分含量(%)
成分 C Si Mn P S Cr Ni Mo
小值 - - - - - 18 11 3
大值 0.08 1 2 0.045 0.03 20 15 4

國內(nèi)外材料牌號對照表
標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)代碼 牌號
國標(biāo)GB GB/T 20878-2007 06Cr19Ni13Mo3
S31708
0Cr19Ni13Mo3

美標(biāo)ASTM ASTMA 959-2004 317
S31700

日標(biāo)JIS JIS G 4303-2005 SUS 317


特性及適用范圍:
SUS317(L)是含鉬不銹鋼種。317不銹鋼中的鉬含量略高明于316不銹鋼。特性:類似316L，但增加了鉬金屬以提高耐腐蝕性。HB≤195，SUS317用于Chemical船舶，化學(xué)產(chǎn)品Reactor等需高耐蝕的化學(xué)設(shè)備。

15-15HS MAX是氮強化奧氏體不銹鋼。可以應(yīng)用于石油和天然氣工業(yè)，如無磁鉆鋌、穩(wěn)定器、隨鉆測量（MWD）護套，特別是需要使用屈服強度至少為966MPa高強度不銹鋼的情景。
????與通常的鉻錳系不銹鋼鋼相比，15-15HS MAX碳含量更低，較少晶界碳化物析出。提高了抗晶間應(yīng)力腐蝕斷裂的性能。另外?，合金中控制好了Ni、Cr、N、Mn和Mo元素的含量，增強了抗穿晶應(yīng)力腐蝕斷裂和點蝕的性能。典型的點蝕當(dāng)量（PRE）超過30。
????在制備鉆鋌時，機加工后進行內(nèi)孔抗壓應(yīng)力處理，更好提高其抗應(yīng)力腐蝕斷裂的性能。
????與其他同類鉻錳合金相比，15-15HS MAX機械強度更高，耐點蝕性能更強。
???15-15HS MAX?納入美國ASM SS-988標(biāo)準(zhǔn)

AF1410（16Co14Ni10Cr2Mo）在上世紀70年代末由美國空軍實驗室研究公布，是航空航天領(lǐng)域常用的強度鋼。

AF1410的抗拉強度大于1600MPa（超過1400MPa屬于強度鋼），除了強度，AF1410同時還擁有非常的斷裂韌性、可焊性以及良好機加成型性能。

AF1410鋼種改良自HY180鋼。HY180鋼是1965年由美國U.S.鋼公司開發(fā)出來的優(yōu)良高韌性強度鋼，主要應(yīng)用于深海艦艇殼體，海底石油勘探裝置等。1992年Carpenter公司又在AF1410基礎(chǔ)上開發(fā)出Aermet 100鋼，綜合性能得到進一步提升。

在航空航天領(lǐng)域，對于主要承力構(gòu)件的材料，不僅要求有高的強度，而且還要有高的斷裂韌性，較好的抗應(yīng)力腐蝕性和較好的焊接性、壓力加工性等。往往在材料試驗和構(gòu)件服役過程中，強度鋼由于韌性低而發(fā)生瞬間脆斷，即當(dāng)隱含很小的裂紋時，即引起結(jié)構(gòu)的快速斷裂。

在HY180基礎(chǔ)上改良的AF1410，其高強韌性滿足了航空航天器對于斷裂韌性的嚴苛要求。

究其機理，AF1410是二次硬化馬氏體鋼，從奧氏體化溫度淬火后，形成高位錯密度的板條馬氏體，有少量孿晶及殘余奧氏體。在480～540℃溫度時效后，析出細小的合金碳化物，使鋼具有了高的強度和韌性，是二次硬化鋼中韌性好的鋼種。

表 AF1410的化學(xué)成分（AMS 6533C）
C Si Mn P S
0.13~0.17 ≤0.10 ≤0.10 ≤0.008 ≤0.005
Ni Co Mo Cr P+S
9.5~10.5 13.5~14.5 0.9~1.1 1.8~2.2 ≤0.010
Ti Al N O
≤0.015 ≤0.015 ≤0.0015 ≤0.0015