铁素体是指铁和其它元素形成的体心立方晶格结构的固溶体。对一般钢而言,通常是指碳和其它元素在α铁中的间隙固溶体(α相)组织,不会发生奥氏体相变。铁素体不锈钢管则是指铬含量大于12%不锈钢管,且铬元素在α铁中形成间隙固溶体。其中还含有相当低的碳和铁素体的形成元素如AlMo等,以保证钢的组织主要是铁素体。它具有强烈的磁性,不能用淬火方法使之硬化。含铬量一般在12%~30%之间,含碳量大多数低于0.12%

铁素体不锈钢管可分为普通类和高纯类两大类。

普通铁素体不锈钢管

112%-14%Cr12%-14%Cr钢只有在碳含量很低的情况下,才属于铁素体型不锈钢管,如00Cr120Cr13等。有的还加有少量铁素体形成元素Al的钢,如0Cr13A1等。低铬铁素体不锈钢管综合性能良好,但耐蚀性不如高铬类。

216%-18%Cr16%-18%铬的钢只有在碳含量很低时(一般碳不大于0.12%),才属于铁素体型不锈钢管,例如0Cr17Ti1Cr17Mo等钢。当铬低碳高时,会有一定数量的珠光体如1C17钢。碳含量更高时,如7C117等钢,已属于马氏型不锈钢管。总之,Cr17不锈钢管是否属于铁素体型,主要取决于碳含量和添加铁素体形成元素。

325%-30%Cr25%-30%铬型不锈钢管因含铬量很高,均为铁素体组织,在铁素体不锈钢管中是耐蚀性能和抗高温氧化性能最好的一类。但因铬含量高,普通铁素体型不锈钢管的多种脆性等缺点更加突出和严重。

高纯高铬铁素体不锈钢管

1969年美国首次采用CRP法(真空感应炉与电子束联合精炼法)生产出C+N-0.01%EB2621钢,即ASTMXM227(国于1975年试制成功),1979年,日本采用真空感应炉与真空自耗炉双联工艺生产了高纯Cr18Mo2钢(我国于1980年采用真空感应炉生产),这是两类具有代表性的高纯高铬铁素体不锈钢管

高纯高路(16%-30%Cr)铁素体不锈钢管常含有1%-4%Mo,以改善其耐非氧化性介质和耐点蚀、缝隙腐蚀等性能,对晶间腐蚀还起到一定的延迟敏化作用。C+N总量的最大允许量,随钢种成分和用途要求而异。在C+N总含量极低时,经焊接或高温固溶淬火后,可以消除晶间腐蚀敏感性。然而,由于要求临界含量很低(一般高纯级的C+ N=0.01%-0.015%),在大规模生产上不是难以实现,就是价格昂贵。目前除继续采用大型真空感应炉生产外,已采用炉外精炼技术和适当放宽控制含量,并辅以加入稳定化元素(如钛、铌等),发展了超低碳、氮(C+N <0.03%)和低碳、氮(C+N=0.035%~0.045%)高铬铁素体不锈钢管,在一定程度上能克服普通铁素体不锈钢管的某些缺点和不足