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70年代以来,我国不锈钢材料研究工作的其它重要进展有:研制了洞口高强度和超高强度的洞口马氏体时效不锈钢并投入工业试制与应用;采用真空感应炉、真空电子束炉和真空自耗炉冶炼并批量生产了C+N≤150-250ppm的高纯铁素体洞口不锈钢00Cr18Mo2、00Cr26Mo1和00Cr30Mo2;含Mo量≥4.5%的高Mo和高Mo含N的Cr-Ni奥氏体不锈钢,例如研制成功00Cr20Ni25Mo4.5Cu、00Cr18Ni18Mo5(N)、00Cr25Ni25Mo5N等并在化工、石化和海洋开发中获得了应用;在解决浓硝酸腐蚀和固溶态晶间腐蚀方面,研制了00Cr25Ni20Nb和几种超低碳高硅不锈钢,80年代以来,超低碳并对钢中磷含量和α相量严加控制的尿素级洞口不锈钢00Cr18Ni14Mo2和00Cr25Ni22Mo2N两种牌号研制完成,它们的板、管、棒材、锻件以及焊接材料均在大中型尿素工业中得到了应用,取得了满意的结果;由于一些特殊钢厂陆续建成冶炼不锈钢的炉外精炼设备,例如AOD(氩氧精炼炉)、VOD(真空氧精炼炉)等并已投产,我国不锈钢的冶炼技术上了一个新台阶。它不仅使低碳、超低碳不锈钢的生产变得轻而易举,而且使不锈钢的内在质量提高,成本降低。由于含Ti的18-8型Cr-Ni奥氏体钢存在一系列缺点,美、日等工业先进 早在60年代便已经实现了由含Ti不锈钢到普遍采用低碳、超低碳不锈钢的过渡,而我国是在1985—1990年间才大力进行低碳、超低碳不锈钢的开发、生产与应用,取得了一些可喜的进展,例如1988年底我国低碳、超低碳18-8型不锈钢产量已占我国不锈钢产量的10%左右。但与不锈钢板生产、应用的先进 相比(例如日、美等国含Ti的18-8型Cr-Ni钢仅占不锈钢产量的1.5%左右),还存在着很大的差距。80年代,我国还开展了控氮(N 0.05%—0.10%)和氮合金化(N>0.10%)Cr-Ni奥氏体不锈钢的研制工作。试验表明,氮在Cr-Ni奥氏体不锈钢和双相不锈钢中是一种无价且非常有益的合金元素。对氮的强化作用,降低钢的晶间腐蚀敏感性,改善钢的耐蚀性,特别是改善钢的耐点蚀等方面的机制,正在进行深入的研究工作。几种控氮和氮合金化的Cr-Ni奥氏体不锈钢已结合工程需要投入了批量生产和应用。



洞口不锈钢钢种很多,性能又各异,常见的分类方法有: ① 按钢的组织结构分类,如马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和双相不锈钢等。 ② 按钢中的主要化学成分或钢中一些特征元素来分类,如洞口铬不锈钢、洞口铬镍不锈钢、洞口铬镍钼不锈钢以及超低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不锈钢等。 ③ 按钢的性能特点和用途来分类,如耐硝酸(硝酸级)不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢板、高强度不锈钢等。 ④按钢的功能特点分类,如低温不锈钢,无磁不锈钢,易切削不锈钢,超塑性不锈钢等。 目前常用的分类方法是按钢的组织结构特点和按钢的化学成份特点以及两者相结合的方法来分类。例如,把目前的洞口不锈钢分为:马氏体钢,铁素体钢,奥氏体钢,双相钢和沉淀硬化型钢等五大类,或分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大类。本书为了叙述方便并避免重复,则采用按化学成分与组织结构特点相结合的分类方法,即马氏体不锈钢(包括马氏体Cr不锈钢和马氏体Cr-Ni不锈钢),铁素体不锈钢,奥氏体不锈钢(包括Cr-Ni和Cr-Mn-Ni(-N)奥氏体不锈钢),α+γ双相不锈钢及超级不锈钢。


洞口不锈钢的发明是世界冶金史上的一项重大成就。20世纪初,吉耶(L.B.Guillet)于1904年—1906年和波特万(A.M.Portevin)于1909—1911年在法国;吉森(W.Giesen)于1907—1909年在英国分别发现了Fe—Cr和Fe—Cr-Ni合金的耐腐蚀性能。蒙纳尔茨(P.Monnartz)于1908-1911年在德国提出了不锈性和钝化理论的许多观点。洞口工业用不锈钢的发明者有:布里尔利(H.Brearly)1912—1913年在英国开发了含Cr12%—13%的马氏体不锈钢;丹齐曾(C.Dantsizen)1911—1914年在美国开发了含Cr14%—16%,C 0.07% —0.15%的铁素体不锈钢;毛雷尔(E.Maurer)和施特劳斯(B.Strauss)1912—1914年在德国开发了含C<1%,Cr 15%—40%,Ni<20%的奥氏体不锈钢。1929年,施特劳斯(B.Strauss)取得了低碳18-8(Cr-18%,Ni-8%)不锈钢的 权。为了解决18-8钢的敏化态晶间腐蚀,1931年德国的霍德鲁特(E.Houdreuot)发明了含Ti的18-8不锈钢(相当于现在的1Cr18Ni9Ti或AISI 321)。几乎与此同时,在法国的Unieux实验室发现了奥氏体不锈钢中含有铁素体时,钢的耐晶间腐蚀性能会得到明显改善,从而开发了γ+α双相不锈钢。1946年,美国的史密斯埃塔尔(R.Smithetal)研制了马氏体沉淀硬化型不锈钢17-4PH;随后既具有高强度又可进行冷加工成形的半奥氏体沉淀硬化不锈钢17-7PH和PH15-7Mo等相继问世。至少,不锈钢家族中的主要钢类,即洞口马氏体、铁素体、奥氏体、α+γ双相以及沉淀硬化型等不锈钢*便基本齐全了,且一直延续到现在。


