由于铁素体不锈钢存在可焊接性差、脆性倾向大、晶间腐蚀敏感性大等缺点,在生产和使用上受到限制。进一步研究表明,铁素体钢的高温脆性、冲击韧性、可焊接性都与钢中间隙元素含量有关。通过降低钢种碳和氮的质量分数,添加Ti、Nb、Zr、Ta等稳定元素,添加Cu、Al、V等焊缝金属韧化元素三种途径,就可以改善铁素体钢的课焊接性和脆性,从而大大地扩大其他应用范围。
当前铁素体不锈钢按C+N含量多少分为4个级别,分别为:
C+N>0.03%为常规铁素体不锈钢,表示为0Cr;
C+N<0.03%为**低碳铁素体不锈钢,表示为00Cr;
C+N<0.02%为高纯铁素体不锈钢,表示为000Cr;
C+N<0.01%为**纯铁素体不锈钢,表示为0000Cr。
国内已研制出000Cr18Mo2Ti和000Cr30Mo2高纯铁素体不锈钢。400系列铁素体不锈钢已用于新型铁路火车车辆车体材料(TCS400)、冷藏集装箱用不锈钢冷轧板(410L00Cr12)、汽车排气系统(436L)和大型储热水槽(444)的**纯铁素体不锈钢等。
铁素体不锈钢是以铬为主要合金元素,其含量为11%~30%,具有体心立方晶体结构,在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。此类钢为单相组织,没有相变,具有强磁性,其典型的代表钢种是SUS430。铁素体不锈钢可根据钢中铬含量的不同大致分为Cr11%~15%,Cr16%~20%和Cr21%~30%三类。
铁素体不锈钢除具有不锈性和耐一般腐蚀性能外,其耐氯化物应力腐蚀、耐电腐蚀、耐缝隙腐蚀等局部腐蚀性能优良是此类钢耐蚀性方面的主要特点。
双相不锈钢耐应力腐蚀开裂性能 与奥氏体不锈钢相比,双相不锈钢具有更高的耐应力腐蚀开裂性能。双相不锈钢耐应力腐蚀开裂性能,随铁素体含量的增加而提高,在约含50%铁素体相时断裂敏感性较小。国内外多数实用的耐应力腐蚀双相不锈钢属于铁素体-奥氏体类型。过高的铁素体含量,会显示出高铬铁素体不锈钢的固有缺点。
双相不锈钢耐氯化物应力腐蚀开裂性能,在高应力下与奥氏体不锈钢相同,短时间内即产生裂纹,在低应力下寿命较长,显示出一定的优越性。
奥氏体沉淀硬化不锈钢。其带便钢种有0Cr15Ni25Mo2TiV(A-286)以及1Cr17Ni10P(17-10P),这类钢没有相变过程,只有通过时效处理析出金属间化合物达到强化目的。与其他类型沉淀硬化不锈钢相比,加工性能好,耐蚀性高。