所謂鐵素體,是指鐵和(he)其它(ta)元素形成的體心立方晶格結(jie)構(gou)的固(gu)溶(rong)體。對(dui)一般鋼來說,通常是指碳和(he)其它(ta)元素在(zai)α鐵中的間隙固(gu)溶(rong)體,也稱作α相(磁性相)。從無碳Fe-Cr二元平衡(heng)相圖可(ke)以確定,當鉻含量超過12%的不鏽鋼,加熱直(zhi)至熔點均為鐵素體(α相)組織,不會(hui)發生奧氏體相變,從而不能通過淬火熱處理來強化(hua)。鐵素體型(xing)不鏽鋼一般不含鎳,主(zhu)要(yao)合金元素是鉻。這種(zhong)鋼含有相當低的碳,還常含有如鋁(lv)等鐵素體形成元素,可(ke)以保證鋼的組織主(zhu)要(yao)是鐵素體。其鉻含量一般在(zai)12~30%範圍內;碳含量較低,大多數低於0.12%C,一般不超過0.25%C。
鐵素體型(xing)不鏽鋼具有良(liang)好(hao)的抗氧化(hua)性介質(包括(kuo)高溫氧化(hua)在(zai)內)均勻腐蝕的能力。因含鉻量高,總體看比馬氏體型(xing)不鏽鋼耐蝕性強。同鉻含量相當的鉻鎳奧氏體型(xing)不鏽鋼相近,但對(dui)非(fei)氧化(hua)性介質則(ze)較差(cha),添加鉬等有所改(gai)善,並(bing)提(ti)高熱強性能。
鐵素體型(xing)不鏽鋼同馬氏體型(xing)共(gong)屬(shu)鉻係不鏽鋼,是發展(zhan)較早的不鏽鋼類(lei)。但是,由於普通鐵素體型(xing),尤其是高鉻(≥16%Cr)鐵素體不鏽鋼存在(zai)室溫脆性、焊後韌性和(he)耐蝕性顯著降(jiang)低等缺點,長期以來其應用受到(dao)很(hen)大限(xian)製。自60年代以來,由於廣泛(fan)使(shi)用的18-8奧氏體不鏽鋼應力腐蝕破(po)裂(lie)事故(gu)的大量出現(xian)和(he)鎳價(jia)格的上漲,耐氯化(hua)物應力腐蝕性能優良(liang)且一般不含鎳的鐵素體不鏽鋼重新引起重視(shi)。對(dui)其進(jin)行了(liao)深(shen)入的研究,並(bing)研製出一批(pi)焊接與加工性能較好(hao)的耐蝕材(cai)料。尤其是1969年以後,由於采用電子束(shu)爐或大型(xing)真空(kong)感應爐等特種(zhong)冶煉方法和(he)爐外精煉新工藝技術,工業規(gui)模生產高純級和(he)低碳氮(dan)、超低碳氮(dan)鐵素體不鏽鋼成為現(xian)實。這是鐵素體型(xing)不鏽鋼發展(zhan)史上的重大突(tu)破(po)和(he)轉(zhuan)折。
近20年來,鐵素體不鏽鋼的生產和(he)應用獲(huo)得了(liao)迅速發展(zhan),新牌(pai)號不斷湧現(xian)。
鐵素體型(xing)不鏽鋼可(ke)分為普通類(lei)和(he)高純類(lei),按鉻含量又可(ke)分為低鉻和(he)高鉻類(lei)。