铁素体不锈钢的性能和使用研究

铁素体不锈钢的应用领域很广，而它备受青睐的原因在于优异的材料性能，比如较好的耐腐蚀性、韧性和加工性能等，下面就来详细讲下铁素体不锈钢的特性。

1、铁素体不锈钢的耐大气腐蚀性

因为铁素体不锈钢具备良好的耐大气腐蚀性，所以常被用作建筑物的屋顶和幕墙。不过离海较近地区的大气环境都很严苛，尤其是来自海水空气中的悬浮微粒腐蚀性非常强，所以在此类环境中采用的高铬铁素体不锈钢有了用武之地。抗大气腐蚀的不锈钢拥有高铬与高钼，并加入了少量的铌和钛。这种不锈钢实质上拥有22％的铬与1.2％的钼，足够的铬与钼能够改善不锈钢的耐点蚀能力。304与316奥氏体不锈钢随着周期腐蚀试验周期次数的增加，生锈面积会明显增多。而相反的是，铁素体不锈钢在前600次试验周期内，生锈面积只是增加一点，并经过更长的试验周期后，生锈面积基本处在饱和状态。

2、铁素体不锈钢的耐晶间腐蚀性

410L或409型不锈钢因为拥有优异的耐腐蚀性、成形性及耐热性而被用作汽车尾气排放控制系统材料。现在汽车排气系统设计温度提高了，这是由于增加汽车排气温度能够提高催化转化器的转化效率，降低有害气体比如NOx、Sox和碳氢化合物(HC)的排放量。不过温度的提高会使得腐蚀条件更严苛。比如在排气温度下碳化铬会在消音器上产生沉积物，就是在400-500℃的温度下，会使得晶界贫铬，产生晶间腐蚀。因为焊缝区域对晶间腐蚀很敏感，所以需要对含12％铬的铁素体不锈钢增加耐腐蚀性。解决这个问题的另一种办法是研发新的铁素体不锈钢。一种是在含12％铬的不锈钢材料中添加铌。这类不锈钢材料会作为耐晶间腐蚀材料广泛应用于汽车尾气排放系统中，比如前导管、中心管和消音器上。而我们都知道的是减少不锈钢中的碳与氮含量对避免晶间腐蚀是很有用的。而这样在不锈钢中加入铌和钛就能更进一步增强其耐晶间腐蚀性。

3、铁索体不锈钢的可成形性

铁素体不锈钢的应用之广泛，而每个用途的性能要求又都有区别。但是铁素体不锈钢的可成形性要差于奥氏体不锈钢。就算铁素体不锈钢的γ值、即深冲性指数在1.0～2.0较宽的范围变化，但n值，即延展性指数有限，约为0.2，比奥氏体不锈钢的0.4～0.65低。如果是拉延成型制品，无法用铁素体不锈钢代替奥氏体不锈钢，就算要代替，也要重新设计拉延性能。

4、铁素体不锈钢的韧性

有关钛和铌对压力成形性的作用研究也有很多，它的焦点通常集中在平均γ值的研究，其得出的结论是适量加入些元素能明显改善压力成形性。不过过量添加这些元素也会有害。比如在钛和铌含量的增加后，纵向裂纹的转化温度也会增高。就算铁素体不锈钢具有良好的平均γ值，但韧性脆性转变温度可能对深冲性造成损坏。由于转变温度对可成形性是决定性的因素之一，在较高的转变温度下，变形可能难以进行。

5、铁素体不锈钢的高温强度

409L不锈钢被用作汽车排气歧管的材料，排气温度设计成大概800℃。当排气温度约是900℃时，使用430J1L不锈钢。不过排气温度还在提高，这就需要进一步增加不锈钢的质量。如此，传统的高铬铁素体不锈钢的耐热性就无法满足排气歧管的要求。所以对具有成本竞争性的耐高温铁素体不锈钢需求一直强烈。而关于这样的需求，所以需要研究下添加铌和钼对高温性能的作用。