铁素体不锈钢及其应用场景

之所以称为铁素体不锈钢是因为在其中存在的主导相是铁素体。这类钢具有很好的耐应力腐蚀、耐点蚀和耐缝隙侵蚀的能力（特别是在氯化物环境中）。可用于很多种主要要求耐腐蚀能力而不是要求力学性能（强度、韧度和延性）的场合。低铬级别[w（Cr）=10.5%～12.5%]的铁素体不锈钢用于要求耐一般腐蚀能力高于碳钢的场合，如汽车的排气系统。中铬和高铬级别的钢用于腐蚀性更强的环境中。超级铁素体钢则用于化学处理、纸浆和造纸工业，这些应用场合要求钢具有耐严重的氧化性介质腐蚀的能力。高铬铁素体不锈钢也用于高效加热炉。

在历史上最大量的铁素体不锈钢用于不要求焊接的场合，譬如中铬级别的钢大量用于汽车装饰和其他装修和建筑上的用途。从20世纪80年代初期开始，低铬和中铬级别钢逐渐大量用于汽车排气系统。因为排气管道和连接件是要焊接的，所以人们逐渐重视铁素体不锈钢的焊接性。

多年来，开发了很多种高铬级别的不锈钢用于需要的环境，例如化工厂、纸浆和造纸厂以及石油精炼厂。相对于奥氏体和马氏体类不锈钢，这类钢具有更优良的耐腐蚀能力，然而它们相对更贵一些且难于加工。对于中铬[w（Cr）=16%～18%]和高铬[w（Cr）>25%]含量钢的焊接性进行过大量的研究工作。由于可能形成脆性相，铁素体不锈钢一般限用于<400℃（750℉）以下的温度。而高铬含量钢对于475℃（885℉）脆化特别敏感。(www.xing528.com)

从冶金上看，尽管在某些场合会出现一些马氏体，然而这类钢的焊缝主要还是铁素体，经常会有碳化物和氮化物析出。

铁素体类不锈钢焊接性的主要问题是如何在焊态保持足够的韧度和延性。本章深入讨论这种钢焊缝和热影响区的组织演变以及它和力学性能、耐腐蚀性能的关系。