進入新世紀以來,隨著可持續(xù)發(fā)展理念的強化,新材料的開發(fā)必須以環(huán)境友好為前提。超純鐵素體不銹鋼不含會使人體產(chǎn)生過敏的金屬元素鎳,是較為理想的節(jié)約資源型環(huán)保材料。特別是近年來迅速發(fā)展起來的含鈮鐵素體不銹鋼顯示出良好的耐蝕性、成型加工性和優(yōu)異的耐應力腐蝕性且成本低廉,因而在輕工、民用、建筑、汽車和石油化工等方面得到廣泛應用。
目前,超純鐵素體不銹鋼最主要的應用領(lǐng)域是汽車行業(yè)。汽車用不銹鋼主要集中于消聲器和排氣系統(tǒng)。20世紀70年代,汽車排氣系統(tǒng)用材為鑄鐵和碳鋼等,1980年前后逐漸轉(zhuǎn)向不銹鋼,并以鐵素體不銹鋼409系列為主。隨著發(fā)動機性能的提高和尾氣排放標準日趨嚴格,409系列難以滿足高溫強度和抗氧化性的要求,因此開發(fā)了430系列,并在此基礎(chǔ)上添加Mo,Cu和Nb,Ti等元素,以進一步提高其高溫性能。這些新型超純鐵素體不銹鋼具有成本低、強度較高、線膨脹系數(shù)低、導熱性好、耐蝕性高等特點,成為排氣系統(tǒng)的首選材料。
鐵素體不銹鋼另一個大的應用領(lǐng)域是廚房用具和家用電器。最初廚房用具和家用電器采用鐵素體不銹鋼主要是從耐蝕性和加工性上考慮,現(xiàn)在進一步考慮到耐污性、抗菌性、美觀性、再生性和電磁特性等多種性能,甚至考慮到在制造和使用過程中如何減輕環(huán)境負荷等方面,逐步拓寬其應用領(lǐng)域。
鐵素體不銹鋼在建筑行業(yè)也獲得廣泛應用。該行業(yè)看重不銹鋼的耐大氣腐蝕性,20世紀90年代以來不銹鋼在建筑領(lǐng)域的應用得到迅速發(fā)展,如屋頂板材料。
在化工設備方面,熱交換器、制堿工業(yè)等易引起氯化物應力腐蝕的地方也已廣泛使用鐵素體不銹鋼。
近年,在原0Cr13的基礎(chǔ)上經(jīng)過成分優(yōu)化,實現(xiàn)超純化和穩(wěn)定化,推出了新品種RT1200。該材料在高溫硫腐蝕環(huán)境中,其耐腐蝕能力高于一般中低合金的Cr-Mo鋼材料。RT1200的鐵素體不銹鋼具有良好的耐腐蝕性能和焊接性能,可滿足多種腐蝕條件下的耐腐蝕需要。目前主要有5毫米以下的板材以及高質(zhì)量的有縫焊接鋼管,可根據(jù)不同的腐蝕情況,作為0Cr13,304以及316L鋼的替代材料,用于塔盤、龜甲網(wǎng)、換熱器和空冷器等。
由我國寶鋼自主研制的新一代超純鐵素體不銹鋼T4003已經(jīng)成功實現(xiàn)批量供貨。由于這種不銹鋼材料具有高耐腐蝕性和高耐磨性,因此用其制造鐵路貨車,能夠有效延長車輛的使用壽命,提升車輛運行效率,從而提高運能。2006年,寶鋼研發(fā)生產(chǎn)的1.4萬余噸TCS345不銹鋼產(chǎn)品成功運用在大秦線鐵路貨車上??梢灶A見,采用新一代超純鐵素體不銹鋼制造的新型鐵路貨車取代沿用已久的碳鋼車輛,將為國內(nèi)運輸效率的提高發(fā)揮積極的作用。
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