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铁素体不锈钢在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在11%~30%,具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍,有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素,这类钢具导热系数大,膨胀系数小、抗yang化性好、抗应力腐蚀优良等特点,多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点,因而限制了它的应用。炉外精炼技术(AOD或VOD)的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低,因此使这类钢获得广泛应用。
奥氏体——铁素体双相不锈钢是奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢。
马氏体不锈钢通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢,通俗地说,是一类可硬化的不锈钢。典型牌号为Cr13型,如2Cr13,3Cr13,4Cr13等。粹火后硬度较高,不同回火温度具有不同强韧性组合,主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械。根据化学成分的差异,马氏体不锈钢可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类。根据组织和强化机理的不同,还可分为马氏体不锈钢、马氏体和半奥氏体(或半马氏体)沉淀硬化不锈钢以及马氏体时效不锈钢等。
对于产品的检验,知道产品的来源和组织性能是无损检测 的手段,也是NDT从业者的创新。
成分组成在18-8型不锈钢的成分基础上演变,主要有以下几方面的重要发展:
1) 加Mo改善点蚀和耐缝隙腐蚀
2) 降C或加Ti、Nb,减少晶间腐蚀倾向
3) 加Ni和Cr改善高温抗yang化性和强度
4) 加Ni改善抗应力腐蚀性能.
5) 加S、Se改善切削性和构件表面精度.
宝钢超纯铁素体不锈钢产品开发主要考虑了以下两个方面的因素:
(1)镍资源节约镍金属具有优异的储能、防腐、耐磨、耐高温和高强度等特殊性能,是不锈钢、充电电池、电镀、汽车配件、关键工具、军工器件等的关键原料,是国民经济发展的重要战略物资。我国的镍资源处于相对紧张状况,对进口资源的依赖程度较高,见图1。同时,我国不锈钢产量大幅提升(图2),成为镍资源消耗的主要来源。节镍铁素体不锈钢开发和拓展应用成为发展趋势。
(2)国产化2006年汽车、高端家电、建筑基本依靠进口,期间预测未来国内不锈钢产品发展空间巨大,发展超纯铁素体不锈钢,可以节约大量的镍资源。
图1 全球镍资源分布及供需格局展望
产品规格:铁素体不锈钢板热轧厚度为3.0~6.0mm;宽度为900~1530mm;冷轧厚度为0.40~3.0mm;宽度为900~1530mm。
三、产品生产流程、设备和关键技术和技术水平
超纯铁素体不锈钢的生产流程及设备见图3。
铁素体不锈钢全流程生产制造技术难题有:超低碳氮冶炼;热轧辊迹;成形起皱/折弯橘皮;连轧表面质量。
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