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1 概论 1

1.1 铁素体不锈钢的定义 1

1.2 铁素体不锈钢的分类 1

1.3 铁素体不锈钢的性能特点 2

1.4 铁素体不锈钢的发明和发展 3

1.5 铁素体不锈钢牌号标准、产品类型和产量 8

1.5.1 铁素体不锈钢的牌号标准 8

1.5.2 不同组别铁素体不锈钢主要特点和产量 8

1.5.3 产品类型和产量 9

1.6 铁素体不锈钢的性能优势及应用的一些约束条件 14

1.6.1 力学性能 14

1.6.2 物理性能 14

1.6.3 耐蚀性 16

1.6.4 冷成形性能 17

1.6.5 应用的约束条件 18

参考文献 19

2 铁素体不锈钢的冶金基础 20

2.1 Fe-Cr合金平衡图 20

2.1.1 Fe-Cr二元合金相图特征 20

2.1.2 碳和氮对Fe-Cr二元合金平衡图的影响 22

2.1.3 镍对Fe-Cr合金（α＋γ）/α相区的影响 23

2.1.4 钼的影响 24

2.2 铁素体不锈钢中的第二相 24

2.2.1 碳化物 24

2.2.2 氮化物 28

2.2.3 铁素体不锈钢中的马氏体 30

2.2.4 金属间化合物 31

参考文献 48

3 铁素体不锈钢中的合金元素及其作用 50

3.1 铬的作用 50

3.1.1 铬对铁素体不锈钢组织结构的影响 50

3.1.2 铬对铁素体不锈钢力学性能的影响 51

3.1.3 铬对铁素体不锈钢耐蚀性的影响 55

3.1.4 铬对铁素体不锈钢的不利影响 63

3.2 钼的作用 65

3.2.1 钼对铁素体不锈钢组织结构的影响 65

3.2.2 钼对铁素体不锈钢力学性能的影响 66

3.2.3 钼对铁素体不锈钢耐蚀性的影响 67

3.3 碳和氮的作用 78

3.3.1 碳、氮对铁素体不锈钢组织结构的影响 79

3.3.2 碳和氮对铁素体不锈钢韧性和塑-脆转变温度的影响 79

3.3.3 碳和氮对铁素体不锈钢耐蚀性的影响 84

3.3.4 碳和氮对铁素体不锈钢冷成形性能的影响 86

3.4 钛和铌作用 87

3.4.1 钛和铌对铁素体不锈钢组织结构的影响 88

3.4.2 铌和钛的强化效果 88

3.4.3 铌和钛对铁素体不锈钢耐蚀性的影响 89

3.4.4 铌和钛对铁素体不锈钢塑、韧性和塑-脆转变温度的影响 94

3.4.5 铌和钛对铁素体不锈钢冷成形性能的影响 97

3.4.6 稳定化元素的选择和加入量的控制 99

3.5 铝的作用 102

3.5.1 铝对铁素体不锈钢组织结构的影响 102

3.5.2 铝对铁素体不锈钢脆性行为的影响 105

3.5.3 铝对铁素体不锈钢冷成形性能的影响 106

3.5.4 铝对铁素体不锈钢耐蚀性的影响 107

3.6 铜的作用 109

3.6.1 铜对铁素体不锈钢组织结构的影响 109

3.6.2 铜对铁素体不锈钢力学性能和脆性转变温度的影响 110

3.6.3 铜对铁素体不锈钢冷成形性能的影响 111

3.6.4 铜对铁素体不锈钢耐蚀性的影响 112

3.7 镍的作用 115

3.7.1 镍对铁素体不锈钢组织结构的影响 115

3.7.2 镍铁素体不锈钢对室温力学性能和韧性的影响 115

3.7.3 镍对铁素体不锈钢耐蚀性的影响 118

3.8 钨的作用 123

3.9 硅、锰、磷、硫的影响 124

参考文献 126

4 铁素体不锈钢的特性 129

4.1 铁素体不锈钢的脆性 129

4.1.1 σ相脆性 129

4.1.2 475℃脆性 132

4.1.3 高温脆性 134

4.2 铁素体不锈钢的韧性和塑-脆转变行为 138

4.2.1 退火态铁素体不锈钢的韧性 138

4.2.2 铁素体不锈钢的塑-脆转变行为 140

4.3 铁素体不锈钢的冷成形性和抗皱折性 154

4.3.1 连铸坯等轴晶比对铁素体不锈钢皱折行为的影响 155

4.3.2 热轧工艺条件的影响 156

4.3.3 热轧带热处理的影响 162

4.3.4 冷轧条件的影响 165

4.3.5 冷带最终退火工艺的影响 169

4.4 铁素体不锈钢的耐蚀性 170

4.4.1 在大气中的耐蚀性 170

4.4.2 铁素体不锈钢的均匀腐蚀 177

4.4.3 铁素体不锈钢的耐点蚀性能 182

4.4.4 铁素体不锈钢的耐缝隙腐蚀性能 191

4.4.5 铁素体不锈钢的耐应力腐蚀性能 203

4.4.6 铁素体不锈钢的氢脆 215

4.4.7 铁素体不锈钢的晶间腐蚀 219

4.5 铁素体不锈钢的焊接 227

4.5.1 铁素体不锈钢的焊接性 227

4.5.2 铁素体不锈钢的工艺焊接性 231

4.5.3 铁素体不锈钢的使用焊接性 232

4.5.4 焊接类型的选用 236

4.5.5 铁素体不锈钢用焊接材料的选择 237

4.5.6 铁素体不锈钢焊接接头的脆化 239

4.5.7 铁素体不锈钢焊接接头的晶间腐蚀 240

4.5.8 焊前预热和焊后热处理 242

参考文献 243

5 铁素体不锈钢的热处理 248

5.1 退火温度的选择 248

5.1.1 在高温存在α＋γ双相结构的铁素体不锈钢 248

5.1.2 低碳、氮和高纯铁素体不锈钢 251

5.1.3 超级铁素体不锈钢 252

5.2 铁素体不锈钢热、冷带卷的退火装备和工艺特点 253

5.2.1 热轧带卷退火设备的选择 253

5.2.2 冷轧带卷退火设备的选择 253

参考文献 253

6 铁素体不锈钢典型牌号的性能和应用 254

6.1 w（Cr）：10％～15％的低铬系铁素体不锈钢 254

6.1.1 0Cr11Ti（409）、00Cr11Ti（409L）和00Cr11TiNb（466） 254

6.1.2 0Cr13A1（AISI405，Ｓ40500） 264

6.1.3 00Cr14Nb 267

6.1.4 00Cr14MoNb 271

6.1.5 00Cr12（410L） 274

6.2 中铬（w（Cr）＝16％～21％）铁素体不锈钢 276

6.2.1 1Cr17（AISI430，S43000）、0Cr18Ti（439S43035） 276

6.2.2 高纯和超高纯Cr17Ti铁素体不锈钢 287

6.2.3 00Cr19CuNb（SUS430J1L） 293

6.2.4 00Cr18Nb（441） 295

6.2.5 00Cr21CuTi（JFE443CT） 297

6.3 含w（Mo）≤2.5％的Fe-Cr（w（Cr）＝17％～26％）-Mo铁素体不锈钢 301

6.3.1 00Cr18Mo1Ti（SUS436L） 301

6.3.2 00Cr18Mo2Ti（S44400）和超高纯Cr18Mo2Ti 306

6.3.3 00Cr22Mo1Nb（Ti） 312

6.3.4 00Cr22Mo2Ti（Nb）-SUS445J2 315

6.3.5 Cr26Mol铁素体不锈钢 318

6.4 常用铁素体不锈钢的物理性能 325

参考文献 327

7 超级铁素体不锈钢 329

7.1 超级铁素体的化学成分和特点 330

7.2 超级铁素体不锈钢的脆性 333

7.2.1 σ相脆性 333

7.2.2 475℃脆性 334

7.2.3 高温脆性 334

7.3 超级铁素体不锈钢的脆性转变温度 334

7.4 超级铁素体不锈钢的力学性能和物理性能 336

7.4.1 力学性能 336

7.4.2 抗振性能 338

7.4.3 物理性能 339

7.5 超级铁素体不锈钢的耐蚀性 340

7.5.1 耐均匀腐蚀性能 340

7.5.2 耐晶间腐蚀性能 341

7.5.3 耐点蚀和耐缝隙腐蚀性能 342

7.5.4 应力腐蚀 348

7.6 超级铁素体不锈钢的应用 350

7.6.1 超级铁素体不锈钢在发电厂冷凝器中的应用 350

7.6.2 超级铁素体不锈钢在化学加工工业中的应用 353

7.6.3 00Cr30Mo2在建筑业中的应用 355

7.7 超级铁素体不锈钢应用中必须重视的技术问题 355

7.7.1 避开产生σ相、χ相脆性和475℃脆性的温度 355

7.7.2 限制材料的截面厚度 355

7.7.3 管板材料的选择 355

7.7.4 阴极保护 356

参考文献 356