超級鐵素體不銹鋼產(chǎn)生于20世紀70～80年代，當時工業(yè)發(fā)展急需能適應(yīng)各種水質(zhì)條件的換熱器材料，尤其是以海水為冷卻介質(zhì)的電廠表面冷凝器。為此，許多國家開發(fā)了高鉻鉬的超級鐵素體不銹鋼，即鉻：＞25％、鉬：＞2％，其耐點蝕和耐縫隙腐蝕的性能遠優(yōu)于常規(guī)鐵素體不銹鋼，相當于超級奧氏體不銹鋼，其耐點蝕指數(shù)PREN（wc＋3.3wmo）≥35，最高可達40以上。表9.31為已商業(yè)化的超級鐵素體不銹鋼的化學成分。


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  超級鐵素體不銹鋼按碳、氮含量的不同，可區(qū)分為高純和一般純度兩類。前者碳：≤0.01％、氮：≤0.015％、碳+氮：≤0.01％；后者采用加入Ti、Nb穩(wěn)定化措施以防止敏化后耐蝕性降低。高純超級鐵素體不銹鋼性能好，但生產(chǎn)成本偏高，除在特殊情況下一般不被采用；一般純度并加人穩(wěn)定化元素一類，可采用通用不銹鋼裝備進行生產(chǎn)，其性能亦可達到高純度類的水平，因此采用較多。GB/T 4237-2015和GB/T 3080-2015納入了4個超級鐵素體不銹鋼（見表9.6）。




  由于電力行業(yè)使用鐵素體不銹鋼制作熱交換器和冷凝器用不銹鋼焊管日益增多，以替代銅材、鈦合金，我國制定了GB/T 30066-2013《熱交換器和冷凝器用鐵素體不銹鋼焊接鋼管》，共列入了23個牌號，其中低鉻類5個、中鉻類6個、高鉻類4個，其余8個為超級鐵素體不銹鋼，超級鐵素體不銹鋼用于氯離子濃度高的海水等介質(zhì)。外徑不大于60mm、壁厚不大于2.7mm時，鋼管應(yīng)以冷軋鋼帶為原料，采用不添加填充金屬的自動焊接方法制造。


  GB/T 30066-2013中列人的8個超級鐵素體不銹鋼牌號為008Cr27Mo、022Cr27Ni2Mo4NbTi、022Cr29Mo4NbTi、008Cr30Mo2、019Cr25Mo4Ni4NbTi、008Cr29Mo4、008Cr29Mo4Ni2、012Cr28Ni4Mo2Nb。前面4個牌號亦列入了GB／T 3280-2015，其化學成分見表9.6，但略有差異，主要是對S、P、的要求更為嚴格。其余的4個牌號：019Cr25Mo4Ni4NbTi即瑞典的25Cr-4Mo（Monit）鋼，008Cr29Mo4 即美國的29Cr-4Mo（S44700）鋼，008Cr29Mo4Ni2 即美國的AL29-4-2（S44800）鋼，012Cr28Ni4Mo2Nb即德國的X1CrNiMoNb28-4-2鋼，這些鋼的化學成分見表9.31。


  Cr、Mo復合合金化是超級鐵素體不銹鋼的合金化特點，Strecher于1974年公布的Cr、Mo含量與鋼的耐點蝕、耐縫隙腐蝕、耐應(yīng)力腐蝕之間的關(guān)系曲線，是超級鐵素體不銹鋼發(fā)展的基礎(chǔ)。為了能滿足所規(guī)定的3種腐蝕條件，鐵素體不銹鋼中的Cr、Mo含量需恰當配比，當wc在25％～32％范圍內(nèi)，隨Cr含量的提高，為滿足對耐蝕性的要求，所需加入的Mo含量隨之下降。此外，還應(yīng)考慮Cr、Mo對脆性和韌脆轉(zhuǎn)變溫度的影響，過高的Cr、Mo含量將加劇脆性相的析出和升高韌脆轉(zhuǎn)變溫度。因此，超級鐵素體不銹鋼中的Cr、Mo均限制在一定范圍之內(nèi)，形成了25Cr-4Mo、27Cr-4Mo、28Cr-2Mo、29Cr-4Mo、30Cr-2Mo等類型的鐵素體不銹鋼。


  這類鋼鉻、鉬含量高，在600～950℃加熱和停留，極易析出σ、X、Laves等相，嚴重惡化鋼的性能。因此，在高溫加熱進行熱處理時，保溫后需急冷，焊后也要求快速冷卻。


  鐵素體不銹鋼的韌脆轉(zhuǎn)變溫度過高是影響其應(yīng)用的一個重要因素，可以通過控制C、N含量，熱處理時采用快速冷卻和減小截面尺寸予以解決。