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不銹鋼之所以“不銹”,是由于所含的鉻使其具有顯著的耐蝕性。鐵素體不銹鋼也不例外。鐵素體不銹鋼主要元素為鉻(≥10.5%)和鐵,有的牌號僅含鉻,有的牌號除鉻外,還含有其他元素(如 Mo、Ti、Nb 等)以獲得一些特殊性能。
鐵素體不銹鋼含鉻不含鎳,而鉻的價格在歷史上相對穩定, 因此與含鎳的奧氏體不銹鋼相比,其成本更低、更穩定。
鐵素體不銹鋼具有奧氏體不銹鋼的大多數力學性能和耐蝕性能,并且還有許多優于奧氏體不銹鋼的獨特性能。因此鐵素體不銹鋼能夠:
-- 在不銹鋼家族中作為 304不銹鋼的補充(304仍然是使用范圍最廣、最常用的牌號);
-- 替代 200 系不銹鋼(通常具有更好的使用性能);
-- 由于其特殊性能,可在許多領域替代其他材料如碳鋼、Cu、Zn、Al、塑料等,甚至在原本只能采用奧氏體不銹鋼的領域,也可能成為優秀的替代材料。
采用鐵素體不銹鋼的用戶通常會得益于其技術性能及較低的壽命周期成本。
鐵素體不銹鋼的“磁性”并不是“負面”的,而是它區別于其它不銹鋼的一種特殊性能。
大家熟知的標準鐵素體不銹鋼 409、410和430在全世界都可買到。它們在洗衣機滾桶、排汽系統等許多重要應用領域都非常成功。實際上鐵素體不銹鋼在各個領域都有巨大的應用潛力。
新開發的鐵素體不銹鋼如439,441,444等,能夠用于更廣泛的領域。它們可加工成復雜的形狀,并以最普通的連接方式進行連接和焊接。添加了鉬的鐵素體不銹鋼 444對局部腐蝕的耐蝕能力至少可與奧氏體不銹鋼 316 相當。
鐵素體不銹鋼由于成本、特性和供貨渠道方面的優勢,成為理想的選材。
鐵素體不銹鋼分為五大類,其中1-3類為標準牌號,4-5類為特殊牌號。迄今為止,用量最大和應用范圍最廣的主要集中于標準鋼號。因此,標準鐵素體不銹鋼一般完全能夠滿足和適用大多數應用領域的要求。
第 1 類 -- Cr 含量:10%-14%;典型牌號409,410L 。
這類鋼在所有不銹鋼中鉻含量最低,因而最便宜,最適合在沒有腐蝕或輕微腐蝕及允許有局部輕微生銹的環境下使用。409 型不銹鋼起初專門為汽車排氣系統消音器(腐蝕不嚴重的外部)所設計。410L型不銹鋼常用于容器、公共汽車和長途大轎車,最近用作液晶顯示器的外框。
第 2 類 -- Cr 含量:14%-18%;典型牌號 430 。
它是一類使用最廣的鐵素體不銹鋼,含有較高的鉻,具有較好的耐蝕性,其多數性能與304 類似。在某些應用領域,可替代 304 型不銹鋼,一般在室內使用具有足夠的耐蝕性。典型的用途包括洗衣機滾筒、室內面板等。典型的430經常作為304替代材料,用于廚房設施、洗碗機、壺和鍋等。
第 3 類 -- Cr 含量:14%-18%,包含穩定化元素 Ti、Nb 等;典型牌號 430Ti、439、441 等。
與第 2類相比,這類型牌號具有良好的焊接性和成形性。在多數情況下,其性能甚至優于304。典型用途包括水槽、熱交換管(制糖業、能源等)、汽車排氣系統(比 409壽命長)和洗衣機的焊接部位。第3類牌號甚至可替代 304用于性能要求更高的場合。
第 4 類 –- Mo 含量在 0.5% 以上; 典型牌號包括 434、436、444 等。
這類牌號通過添加鉬增加耐蝕性,其典型的應用領域是熱水箱、太陽能熱水器、汽車排氣系統、電加熱壺和微波爐部件、汽車裝飾條和戶外面板等。444 不銹鋼的耐蝕性能與 316不銹鋼相當。
第 5 類 -- Cr 含量:18%-30%;典型牌號包括445、446、447 等。
這類牌號通過添加更多的鉻和含有鉬來提高耐蝕性和抗氧化性。這類牌號的耐蝕性和抗氧化性優于316。典型用途沿海和其它高耐蝕環境。JIS 447的耐蝕性與金屬鈦相當。