一、優(yōu)點(diǎn)
冷加工硬化傾向較低(圖4.2),對(duì)于較大冷變形,一般也不需中間退火處理,易于冷彎、沖壓、擴(kuò)管、卷邊、旋壓、冷鍛和切削。
有優(yōu)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(yīng)力腐蝕性能優(yōu)異,在氯化物的一些試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4.3、表4.1和表4.2。在實(shí)際應(yīng)用中尚未見(jiàn)氯化物應(yīng)力腐蝕斷裂實(shí)例。
鐵素體不銹鋼熱導(dǎo)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(shù)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(huán)的使用條件,例如以水為介質(zhì)的蒸發(fā)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(duì)比。
二、缺點(diǎn)和不足、影響因素、產(chǎn)生原因和改進(jìn)方向
概括起來(lái),傳統(tǒng)鐵素體不銹鋼有三方面缺點(diǎn)和一個(gè)不足。三方面缺點(diǎn)是存在三個(gè)脆性區(qū);脆性轉(zhuǎn)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(gè)不足是冷成型性尚需進(jìn)一步改善。
①. 有三個(gè)脆性區(qū),即475℃脆性、中溫脆性和高溫脆性,見(jiàn)圖4.4和圖4.5,此時(shí)鐵素體不銹鋼的硬度顯著增加,塑、韌性急劇下降。
②. 脆性轉(zhuǎn)變溫度高且室溫韌性低(見(jiàn)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(duì)晶間腐蝕更敏感(見(jiàn)圖4.7) , 由于存在上述三方面缺點(diǎn),特別是高溫脆性和脆性轉(zhuǎn)變溫度高,室溫韌性低以及對(duì)晶間腐蝕敏感,而且經(jīng)焊接后,這些缺點(diǎn)更加顯示出來(lái),使傳統(tǒng)鐵素體不銹鋼性能進(jìn)一步惡化,嚴(yán)重影響了傳統(tǒng)鐵素體不銹鋼在焊接用途方面的應(yīng)用。
④. 冷成型性需進(jìn)一步改善。雖然低、中鉻傳統(tǒng)鐵素體不銹鋼已具有良好的冷成型性,包括優(yōu)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(wú)太大提高余地,而r值與低碳鋼相比,尚有很大潛力,有待進(jìn)一步提高(圖4.8),同時(shí),深沖件表面易出現(xiàn)皺褶,鋼的抗皺性尚需進(jìn)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(zhǎng)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(fù)合型冷成型。
表4.4(a)中簡(jiǎn)要列出了傳統(tǒng)鐵素體不銹鋼的缺點(diǎn)與不足以及影響因素、產(chǎn)生原因和改進(jìn)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(zhǎng)期使用,便沒(méi)有任何危險(xiǎn)外,高溫脆性,脆性轉(zhuǎn)變溫度高和室溫韌性低,對(duì)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(xì)化鋼的晶粒,加入穩(wěn)定化元素鈦、鈮以及優(yōu)化鐵素體不銹鋼的生產(chǎn)工藝等措施來(lái)達(dá)到。而現(xiàn)代鐵素體不銹鋼的產(chǎn)生,就是采取這些措施后所獲得的可喜進(jìn)展。
雖然對(duì)于475℃脆性和中溫脆性只要不在脆性溫度范圍長(zhǎng)期使用就不必有任何擔(dān)心,但在冶金廠(chǎng)高鉻鐵素體不銹鋼的熱軋卷板生產(chǎn)中,則必須考慮解決這一因素所引起的脆性問(wèn)題,其中熱軋后快冷通過(guò)脆性區(qū)則是最佳途徑。