鐵素體不銹鋼?，普通鐵素體 高純鐵素體 力學(xué)性能，耐蝕性
鐵素體不銹鋼(400系)含鉻量在15%~30%，具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)。這類鋼一般不含鎳，有時(shí)還含有少量的Mo、Ti、Nb等元素，這類鋼具有導(dǎo)熱系數(shù)大，膨脹系數(shù)小、抗氧化性好、抗應(yīng)力腐蝕優(yōu)良等特點(diǎn)，多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。鐵素體不銹鋼價(jià)格不僅相對(duì)低且穩(wěn)定，并且具有許多特的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，業(yè)已證明，在許多原先認(rèn)為只能采用奧氏體不銹鋼(300系)的應(yīng)用領(lǐng)域，鐵素體不銹鋼是一種極為的替代材料，鐵素體不銹鋼不含鎳，主要元素為鉻(>10%)和鐵，鉻是不銹鋼特別耐腐蝕的元素，其價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定。
鉻含量12%~30%，在高溫和常溫下均以體心立方晶格的鐵素體為基體組織的不銹鋼。這類鋼一般不含鎳，有的含有少量鉬、鈦或鈮等元素，具有良好的抗氧化性，耐蝕性和耐氯化物腐蝕破裂性。鐵素體不銹鋼根據(jù)鉻含量可分為低鉻、中鉻和高鉻三類，根據(jù)鋼的純凈度，特別是碳、氮雜質(zhì)含量又可分為普通鐵素體不銹鋼和超純鐵素體不銹鋼。普通鐵素體不銹鋼有低溫和室溫脆性，缺口敏感性及較高的晶間腐蝕傾向，焊接性較差等缺點(diǎn)，雖然這類鋼發(fā)展的較早，在工業(yè)應(yīng)用一直受到很大限制。普通鐵素體不銹鋼的這些不足，與鋼的純凈度，特別是與鋼中碳、氮等間隙元素的含量較高有關(guān)。只要鋼中碳、氮足夠低，例如不大于150×10~250×10，基本上可克服上述缺點(diǎn)。20世紀(jì)70年代后由于冶煉技術(shù)特別是真空冶金和二次精煉工藝的發(fā)展，已能生產(chǎn)出碳+氮≤150~250×10的高純鐵素體不銹鋼，使這類鋼在工業(yè)上獲得了廣泛應(yīng)用。
一般可分為普通鐵素體不銹鋼和高純鐵素體不銹鋼兩大類。
折疊普通鐵素體
此類鋼包括低、中、高三種鉻含量。低鉻鐵素體不銹鋼，含鉻大約為11%~14%，如中國(guó)的00Cr12，0Cr13Al。美國(guó)的AISI400、405、406MF-2(見表)。此類鋼具有良好的韌性，塑性，冷變形性及可焊性。由于鋼中含有一定量鉻、鋁，因此有較好的抗氧化性和不銹性。405可用作石油精煉塔、槽襯里、蒸汽渦輪機(jī)葉片、耐高溫硫腐蝕裝置等。400用作家庭及辦公室用具等。409用于汽車排氣消音系統(tǒng)裝置及冷、溫水管等。中鉻鐵素體不銹鋼，鉻含量為14%~19%，如中國(guó)的1Cr17、1Cr17Mo。美國(guó)的AISI429、430、433、434、435、436、439。此類鋼有著較好的耐銹性和耐蝕性。其加工硬化系數(shù)較小(n≈2)，有著良好的深拉深性能，但延性較差。430用作建筑裝飾、汽車裝飾、廚房裝備、氣體燃燒器及硝酸工業(yè)裝置的部件等。434用于汽車，建筑的外部裝飾。439用作燃?xì)鉄崴鳌⒚骸夤芫€的軟管等。高鉻鐵素體不銹鋼含鉻量19%~30%，如 中 國(guó) 的 Cr18Si2、Cr25，美國(guó) 的AISI442、443、446。此類鋼有良好的抗氧化性。442在大氣中斷續(xù)使用，上限溫度為1035℃，連續(xù)使用高溫度為980℃。446有更好的抗氧化性。
折疊高純鐵素體
此類鋼含有極低碳、氮;高鉻、鉬、鈦、鈮等元素。如中國(guó)的00Cr17Mo、00Cr18Mo2、00Cr26Mol、00Cr30Mo2國(guó)外18-2、Cr26Mol、25Cr-5Ni-4Mo-Nb、MoNiT、Al29-4、Al29-4-2。這類鋼有良好的力學(xué)性能(特別是韌性)，焊接性能，耐晶間腐蝕性，耐點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕性，的耐應(yīng)力腐蝕破裂性。如18-2在硝酸，醋酸，NaOH中有良好耐蝕性，在3%NaCl和FeCl3中耐點(diǎn)蝕性相當(dāng)或超過18-8奧氏體鋼，耐SCC性遠(yuǎn)超過18-8鋼。26CrMo鋼在許多介質(zhì)中耐腐蝕，特別是有機(jī)酸，氧化性酸，強(qiáng)堿中。在強(qiáng)氯化物介質(zhì)中有良好的耐點(diǎn)蝕性。在氯化物、硫化氫、過多硫酸及強(qiáng)堿中不產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂。30Cr-2Mo在保持耐應(yīng)力腐蝕同時(shí)具有更高耐點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕性。加少量鎳的鋼，提高在還原性酸中的性能。
耐蝕性
(1)均勻腐蝕。鉻是容易鈍化的元素。在大氣環(huán)境中，鉻含量在12%以上的鐵-鉻合金就可自鈍化。在氧化性介質(zhì)中鉻含量在17%以上就可鈍化，在某些侵蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)中，高鉻并加鉬、鎳、銅等元素可獲得良好的耐蝕性。
(2)晶間腐蝕。鐵素體不銹鋼與奧氏體不銹鋼一樣都會(huì)發(fā)生晶間腐蝕，但敏化處理及避免這種腐蝕的熱處理恰好相反。鐵素體不銹鋼從925℃以上急冷容易遭受晶間腐蝕，而容易遭受晶間腐蝕的狀態(tài)(敏化態(tài))經(jīng)過650~815℃短時(shí)間回火，便可消除。鐵素體鋼產(chǎn)生晶間腐蝕也是由于碳化物析出引起貧鉻的結(jié)果。所以降低鋼中碳、氮含量并加入鈦、鈮等元素，可降低晶間腐蝕敏感性。
(3)點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕。鉻、鉬是提高不銹鋼耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕有效元素。鉻含量增加則氧化膜中的鉻含量也增加，膜的化學(xué)穩(wěn)定性增加。鉬以MoO4的形式吸附在活性金屬面上，抑制金屬的溶解，促使再鈍化，防止膜的破壞，因此高鉻、鉬鐵素體不銹鋼具有的耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕性能。
(4)抗應(yīng)力腐蝕破裂性。由于組織結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，鐵素體不銹鋼在奧氏體不銹鋼產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕破裂的介質(zhì)中卻是耐蝕的。
力學(xué)性能
鐵素體不銹鋼因無相變，不能靠熱處理強(qiáng)化。一般在700~800℃退火后使用。由于鐵鉻原子尺寸相差不多固溶強(qiáng)化效果較小，鐵素體不銹鋼屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度略低碳鋼，延性則低于低碳鋼。
普通鐵素體不銹鋼易產(chǎn)生脆性:(1)室溫脆性。普通鐵素體不銹鋼對(duì)缺口敏感，脆性轉(zhuǎn)變溫度除了低鉻(如405)外均在室溫以上，鉻量愈高冷脆性愈大。這種冷脆性與鋼中碳、氮等間隙元素有關(guān)，而超純鐵素體鋼由于碳、氮等間隙元素含碳非常低，可得到良好的韌性，脆性轉(zhuǎn)變溫度可降至室溫以下。
(2)高溫脆化。普通鐵素體不銹鋼加熱到927℃以上后急冷至室溫，塑性和韌性顯著降低。這種高溫脆化與碳(氮)化物在427~927℃溫度迅速地在晶界或位錯(cuò)上析出有關(guān)。降低鋼中碳氮含量(采用超純技術(shù))可以的改善此脆性。此外，鐵素體鋼加熱到927℃以上晶粒容量粗化，粗大晶粒將使鋼的塑性，韌性惡化。
(3)σ-相的形成。根據(jù)鐵-鉻相圖(見圖1)，在500~800℃保溫，含鉻40%~50%合金將形成單一相σ，含鉻小于20%或大于70%的合金，將形成α+σ雙相組織。σ-相形成會(huì)顯著地降低鋼的塑性和韌性。所以此類鋼不宜在500~800℃長(zhǎng)時(shí)間使用。
(4)475℃脆性。高鉻(>15%)鐵素體鋼，在400~500℃保溫將強(qiáng)烈脆化。這種脆化所需時(shí)間較σ相析出短，例如0.080C-0.4Si-16.9Cr鋼在450℃保溫4h，室溫沖擊韌性幾乎下降到零。脆化程度隨鉻含量增加而增加，但在600℃以上處理可恢復(fù)韌性。475℃脆化是由于富鉻α′相沉淀的結(jié)果。此類鋼應(yīng)避免在475℃附近加熱。

X8CrNiMoBNb1616?
X8CrNiMoBNb1616是一種耐高溫鋼，材料號(hào)為1.4986。
基本信息
X8CrNiMoBNb1616
耐高溫鋼
?DIN 17240
材料號(hào)
1.4986
X8CrNiMoBNb1616不銹鋼
●X8CrNiMoBNb1616特性及應(yīng)用:
X8CrNiMoBNb1616鋼德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)耐高溫鋼。●X8CrNiMoBNb1616化學(xué)成分:
碳 C:0.04~0.10
硅 Si:0.30~0.60
錳 Mn:≤1.50
磷 P:≤0.045
硫 S:≤0.030
鈷 Co:-
鉻 Cr:15.5~17.5
鉬 Mo:1.60~2.00
鎳 Ni:15.5~17.5
釩 V:-
鎢 W:-
硼 B:0.05~0.10
鈮/鉭 Nb/Ta:≥10*%C≤1.20

X7CrNiMoBNb 16-16
德國(guó)W-Nr. 1.4986
對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn) DIN EN 10269-2014
規(guī)定高溫和/或低溫性能的緊固件用鋼和鎳合金
Steels and nickel alloys for fasteners with specified elevated and/or low temperature properties
歸類 奧氏體不銹鋼
性能 耐腐蝕
標(biāo)簽 耐熱不銹鋼
說明 —本歐洲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了非合金和合金(包括不銹鋼)鋼和鎳合金制成的在高溫和/或低溫下具有性能的緊固件的半成品、棒材的要求。
—本標(biāo)準(zhǔn)的要求也適用于成品緊固件
—EN 10021中的一般交貨技術(shù)條件也適用于按照本標(biāo)準(zhǔn)提供的產(chǎn)品。
密度 7.9 g/cm3
X7CrNiMoBNb 16-16 化學(xué)元素成分含量(%)
成分 C Si Mn P S?* Cr Ni Mo B 更多
小值 0.04 0.3 - - - 15.5 15.5 1.6 0.05 Nb+Ta: 10×C~1.20
大值 0.1 0.6 1.5 0.045 0.015 17.5 17.5 2 0.1
* 硫含量控制在0.015%至0.030%可以提高機(jī)械性能，因此推薦使用，并可在訂貨和詢價(jià)時(shí)商定。對(duì)于可焊性，建議將含硫量控制在0.008%至0.030%之間，并可在詢價(jià)和訂貨時(shí)得到同意。
? 未經(jīng)買方同意，不得隨意向鋼中添加表中未列的元素，冶煉精加工除外。采用一切必要措施以防在廢鋼和生產(chǎn)原料中帶入這些元素，因?yàn)槠鋾?huì)削弱鋼的機(jī)械性能，降低鋼的適用性。
碳當(dāng)量計(jì)算

AF1410（16Co14Ni10Cr2Mo）在上世紀(jì)70年代末由美國(guó)空軍實(shí)驗(yàn)室研究公布，是航空航天領(lǐng)域常用的強(qiáng)度鋼。

AF1410的抗拉強(qiáng)度大于1600MPa（超過1400MPa屬于強(qiáng)度鋼），除了強(qiáng)度，AF1410同時(shí)還擁有非常的斷裂韌性、可焊性以及良好機(jī)加成型性能。

AF1410鋼種改良自HY180鋼。HY180鋼是1965年由美國(guó)U.S.鋼公司開發(fā)出來的優(yōu)良高韌性強(qiáng)度鋼，主要應(yīng)用于深海艦艇殼體，海底石油勘探裝置等。1992年Carpenter公司又在AF1410基礎(chǔ)上開發(fā)出Aermet 100鋼，綜合性能得到進(jìn)一步提升。

在航空航天領(lǐng)域，對(duì)于主要承力構(gòu)件的材料，不僅要求有高的強(qiáng)度，而且還要有高的斷裂韌性，較好的抗應(yīng)力腐蝕性和較好的焊接性、壓力加工性等。往往在材料試驗(yàn)和構(gòu)件服役過程中，強(qiáng)度鋼由于韌性低而發(fā)生瞬間脆斷，即當(dāng)隱含很小的裂紋時(shí)，即引起結(jié)構(gòu)的快速斷裂。

在HY180基礎(chǔ)上改良的AF1410，其高強(qiáng)韌性滿足了航空航天器對(duì)于斷裂韌性的嚴(yán)苛要求。

究其機(jī)理，AF1410是二次硬化馬氏體鋼，從奧氏體化溫度淬火后，形成高位錯(cuò)密度的板條馬氏體，有少量孿晶及殘余奧氏體。在480～540℃溫度時(shí)效后，析出細(xì)小的合金碳化物，使鋼具有了高的強(qiáng)度和韌性，是二次硬化鋼中韌性好的鋼種。

表 AF1410的化學(xué)成分（AMS 6533C）
C Si Mn P S
0.13~0.17 ≤0.10 ≤0.10 ≤0.008 ≤0.005
Ni Co Mo Cr P+S
9.5~10.5 13.5~14.5 0.9~1.1 1.8~2.2 ≤0.010
Ti Al N O
≤0.015 ≤0.015 ≤0.0015 ≤0.0015

AL6XN
別名 N08367
對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn) ASTM A 276-2006
不銹鋼棒材和型材
性能 耐腐蝕?高溫強(qiáng)度?鍛壓性
說明 UNS N08367（NAS 254NM）是含有高鉻、高鉬的高耐腐蝕不銹鋼。即使在高溫，海水或者煙氣脫硫的苛刻環(huán)境下仍保持良好的耐腐蝕性能。某些環(huán)境下可以與哈氏合金以及鈦板相媲美，具有高的耐腐蝕性的高經(jīng)濟(jì)性不銹鋼。
因UNS N08367含有高濃度的鉻，鉬以及氮，在氯化物的環(huán)境下也能呈現(xiàn)出極其的耐點(diǎn)腐蝕性和耐間隙腐蝕性。在雙相不銹鋼保持耐腐蝕性能較困難的腐蝕環(huán)境下，UNS N08367可以充分發(fā)揮其的耐腐蝕性能。
因UNS N08367是奧氏體系不銹鋼，所以其熱處理符合奧氏體不銹鋼的標(biāo)準(zhǔn)。通常有其下熱處理工藝：
1） 固溶化熱處理?xiàng)l件：1105~1175℃ 水冷
2） 應(yīng)力熱處理： 450~550℃ 大氣冷卻
冷軋和熱軋加工幾乎和普通304、316等標(biāo)準(zhǔn)奧氏體不銹鋼相一致。
海水淡化裝置，煙氣脫硫環(huán)境，藥品的反映容器和配管。
化學(xué)元素成分含量(%)
成分 C Si Mn P S Cr Ni Cu Mo N
小值 - - - - - 20 23.5 - 6 0.18
大值 0.03 1 2 0.04 0.03 22 25.5 0.75 7 0.25

5cr15mov?
5Cr15MoV，是一種含碳量高的金屬材料。
5Cr15MoV一般都作為刀剪材料應(yīng)用，在我國(guó)還是新產(chǎn)品。
5Cr15MoV不銹鋼材料有效地控制了鋼鐵中的硫磷有害夾雜成分，其硬度和韌性均達(dá)到了國(guó)際高標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)它的百韌指數(shù)，即千次鋒利度，也達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
5Cr15MoV等系列不銹鋼材料的特點(diǎn)是:含碳量高，地提高刀具硬度，含鉻、鉬、釩金屬元素成分對(duì)刀具的防腐蝕性、耐磨、韌性都有良好的特殊性能， 5Cr15MoV的硬度約為HRC58-60。
介紹
5Cr15MoV(5鉻15鉬釩鋼)是不銹鋼材料，其中:
C-Carbon 碳的成分，決定鋼材強(qiáng)度
Cr-Chromium 鉻的成分，影響腐蝕性和鋒利度持久性
Mo-Molybdenom 鉬的成分，增加鋼材的強(qiáng)度
V-Vanadium 釩的成分，增加鋼材的強(qiáng)度
5-代表碳含量的百分比,5意為含碳量0.5%左右
15-代表鉻含量的百分比
碳含量越高刀具的硬度更高、金屬含量越高韌性、耐腐蝕性相對(duì)會(huì)更強(qiáng)，使刀具性能，使用壽命更長(zhǎng)。

Custom465不銹鋼
Custom465不銹鋼是當(dāng)今市場(chǎng)上所見PH不銹鋼中擁有強(qiáng)度、斷裂韌性佳合的鋼種，用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件，例如發(fā)動(dòng)機(jī)裝配件、飛機(jī)襟翼導(dǎo)軌、促動(dòng)器、著陸齒輪部件以及類似部件。
美國(guó)卡彭特(carpenter)技術(shù)公司研制了一種熔煉的馬氏體時(shí)效硬化鋼，與該公司開發(fā)的其它高強(qiáng)度、沉淀硬化不銹鋼相比，它對(duì)加工參數(shù)沒有那么敏感。據(jù)說Custom465的不銹鋼是當(dāng)今市場(chǎng)上所見PH不銹鋼中擁有強(qiáng)度、斷裂韌性佳合的鋼種。
還可能考慮合金用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件，例如發(fā)動(dòng)機(jī)裝配件、飛機(jī)襟翼導(dǎo)軌、促動(dòng)器、著陸齒輪部件以及類似部件。事實(shí)上，該合金是為響應(yīng)航空工業(yè)對(duì)可靠材料的需求而開發(fā)的，這種材料將花費(fèi)少工作量的維修保養(yǎng)而保持航空飛行延長(zhǎng)至30年或更長(zhǎng)時(shí)間。Custom465不銹鋼可能成為原來需要鍍覆鎘或鉻的合金鋼的一種升級(jí)換代產(chǎn)品，因?yàn)樗恍枰@些破壞環(huán)境的鍍覆。
Custom465鋼的廣泛應(yīng)用歸咎于它的特特性，該鋼在大時(shí)效(H900)狀態(tài)下約有260Ksi(1790MPa)的極限抗拉強(qiáng)度，在這種狀態(tài)下，該鋼保持了比其它高強(qiáng)PH鋼(如Custom455)更高的缺口抗拉強(qiáng)度和斷裂韌性。而Carpenter公司的Custom630(17Cr-4Ni)和PH13-8Mo(AK鋼公司產(chǎn)品)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度PH不銹鋼在大時(shí)效狀態(tài)下的極限抗拉強(qiáng)度約分別為200Ksi和225Ksi(1380和1550MPa).
相對(duì)低的退火后的屈服強(qiáng)度，伴隨低的冷加工硬化速率，使該合金在緊固件和拉成小口徑鋼絲的成形加工中占有優(yōu)勢(shì)，合金在冷拉變形量超過70%而無需中間退火。據(jù)該公司報(bào)道，冷拉的和時(shí)效的Custom465不銹鋼鋼絲，其硬度可達(dá)300Ksi(2070MPa)以上。
當(dāng)時(shí)效至H1000時(shí)，Custom465不銹鋼在強(qiáng)度水平為230Ksi(1585MPa)時(shí)斷裂韌性超過了100Ksi-in.1/2,比較Custom455不銹鋼，其強(qiáng)度水平在210Ksi(1450MPa)時(shí)斷裂韌性約為70Ksi-in.1/2，而Custom630不銹鋼在H900狀態(tài)下，其強(qiáng)度水平在200Ksi(1380MPa)時(shí)斷裂韌性約為40Ksi-in.1/2。
在許多環(huán)境中，Custom465不銹鋼的耐蝕性可與Custom455、Custom630、PH13-8Mo不銹鋼相媲美，其耐蝕性接近304型不銹鋼，而其強(qiáng)度仍保持相當(dāng)高的水平。Custom465可過時(shí)效至220-240Ksi(1515-1655MPa)的極限抗拉強(qiáng)度，其抗應(yīng)力腐蝕裂紋性能相似于或優(yōu)于其它190Ksi(1310MPa)極限抗拉強(qiáng)度級(jí)別的PH不銹鋼。
Custom465不銹鋼的名義化學(xué)成分為C0.02%max、Mn0.25%max、P0.015%max、S0.010%max、Si0.25%max、Cr11.0/12.5%、Ni10.75/11.24%、Ti1.50/1.80%、Mo0.75/1.25%。
該合金已用于高爾夫俱樂部面板、醫(yī)藥設(shè)備、武器裝備、輕型武器、手動(dòng)工具及其它應(yīng)用，它甚至可用于世界上速度快的(175mph)近海賽艇上的螺旋軸。