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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 00Cr14Nb267

6.1.4 00Cr14MoNb271

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Cr18Mo2Ti306

6.3.3 00Cr22Mo1Nb（Ti）312

6.3.4 00Cr22Mo2Ti（Nb）-SUS445J2315

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