铁素体不锈钢材料特点,一文搞清
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图2本文结构一、什么是铁素体不锈钢？铁素体不锈钢是指含铬量在10.5%~0%之间，具有体心立方晶粒结构，以铁素体组织为主的不锈钢材料。由于这种体心立方晶粒结构是典型的α铁，所以铁素体不锈钢具有磁性。
图铁素体不锈钢显微结构
铁素体是不锈钢家族中的重要成员，产量仅次于奥氏体不锈钢，位列第二。由于历史原因及早期冶炼技术的限制，铁素体不锈钢在耐腐性能方面表现不佳，又因其磁性，常被误认为“假冒伪劣”的不锈钢。
所以在很长一段时期内都存有铁素体不锈钢性能差，而奥氏体不锈钢才是性能优良的正宗不锈钢的错误认知。
随着技术的全面进步，高质量低成本的现代铁素体不锈钢不断涌现。其中，4XX系更是成为奥氏体不锈钢的首选替代材料，甚至用来替代紫铜和白铜管。
这种替代需求的出现首先是成本，由于铬的价格相对稳定，而铜镍市场行情波动频繁波幅大，导致不含镍的铁素体不锈钢更具成本替代优势。其次，现代冶金技术日臻完善，在相同环境下已实现奥氏体不锈钢的同等性能表现，例如，添加了钼的局部耐腐表现基本等同于奥氏体16。
二、铁素体不锈钢分类铁素体不锈钢可以按碳氮合计含量是否低于0.05%，分为普通和高纯铁素体两大类。再根据铬含量高低将普通铁素体不锈钢细分为低铬、中铬以及高铬铁素体不锈钢。
图4铁素体不锈钢类别低铬铁素体不锈钢含铬量一般在10.5%~14%之间，是所有铁素体不锈钢中铬含量最低，也是最便宜的材料。该类不锈钢适合在轻微腐蚀环境或者允许局部生锈的场景中应用，例如，就是专门为汽车排气消音器所设计；L用于容器及液晶显示器外框用料。
图5汽车排气消音器
中铬铁素体不锈钢含铬量在14%~19%之间，性能接近奥氏体04不锈钢，是铁素体系中使用最广的材料。由于含铬量较高，有优异的耐腐性能，40被大量应用在洗衣机滚筒、洗碗机、炊具及厨房设备中，是奥氏体04材料首选替代材料。
图6洗衣机滚筒
高铬铁素体不锈钢铬含量在19%~0%之间，通过进一步提高铬的含量及添加钼等元素来提升耐腐蚀和抗氧化性能。这类不锈钢较奥氏体16不锈钢更有优势，故在沿海建筑、含氯较高的腐蚀环境下被大量应用。
高纯铁素体是指碳氮合计含量低于0.05%，同时通过添加钼、钛及铌等元素来增加耐晶间腐蚀、点蚀及缝隙腐蚀和焊接性能。所以该类材料更多的被用在微波炉部件、热水箱、太阳能热水器或电加热壶产品中。三、铁素体不锈钢vs奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢占全球不锈钢总产量的七成以上，是目前使用量最大也是使用范围最广泛的不锈钢材料。铁素体不锈钢作为不含镍的铬系不锈钢，因其更低的成本，同时兼具含镍奥氏体不锈钢的主要性能，被称为“经济型”不锈钢，两者之间的性能对比主要体现在：√铁素体不锈钢有磁性vs奥氏体不锈钢无磁性√铁素体不锈钢的热膨胀率更低√铁素体不锈钢在高温环境下抗氧化性能更好√铁素体不锈钢的热传导率高于奥氏体不锈钢√含铌铁素体不锈钢蠕变抗力更小√铁素体不锈钢更易切削加工√在冷成形时回弹倾向比奥氏体不锈钢小√铁素体不锈钢的屈服强度高于04不锈钢√铁素体不锈钢不易发生应力腐蚀开裂四、铁素体不锈钢牌号在各国间的转换由于各国法定标准的不同，铁素体不锈钢在不同国家和组织间的牌号名称也不相同。不过，虽然各国标准及叫法存在一些差异，但总体来说表示的是同一种材料，各国牌号名称转换对照表如图7所示。图7各国牌号转换五、铁素体不锈钢化学成分组成含铬量在10.5%以上才能被称之为不锈钢，当铬和空气或水接触后会在表面形成一层致密的三氧化二铬，这层氧化膜形成后就不会再跟水和空气继续反应，这是不锈钢不锈的主要原因。铁素体不锈钢具有较高的铬含量，所以在能在耐腐蚀和抗氧化方面表现优异。铁素体不锈钢常用牌号的化学成分表如图8。图8化学成分表六、铁素体不锈钢的物理和力学性能铁素体不锈钢密度在7.64~7.75之间，随着合金含量的变化会有微小差异。另外，良好的导热性能也是其物理性能中的一个优势。常用牌号的物理性能如图9。
图9物理性能表铁素体不锈钢的力学性能同其他系列相比，较为适中。因其无相变，所以无法用热处理对其强化，通常采用~°C进行退火处理。常用牌号的力学性能如图10。
图10力学性能表近年来，全球资源供应紧张，贸易摩擦不断，有色金属尤其是镍价的不断攀升，给不锈钢生产企业带来巨大的成本压力，这必将导致低镍奥氏体及无镍的铁素体不锈钢带来更加广阔的发展应用空间。转载请注明：http://www.abuoumao.com/hyfw/7147.html
