不銹鋼的發展歷史一再證明,微量的有害元素的存在或有益元素的添加,往往對耐腐蝕等性能帶來很大影響。例如,降低奧氏體(ti)不銹鋼中的磷的含量至一定水平,可以取得顯著提高其抗非敏化態和敏化態晶(jing)間腐蝕(shi)、抗應力腐蝕和點(dian)腐蝕的良好效果。即使在原有鋼種標準化學成分的范圍內,根據不同用途和目的需要,如降低或從嚴控制某些雜質元素的含量,其耐腐蝕等性能可獲得成倍、甚至數十倍的改善。自60年代、尤其是70年代以來,不銹鋼的一個主要發展方向,是采用高純化(降低有害雜質元素)和微合金化(添加少量有益元素)的方法,改善各種性能,達到所謂最佳化的效果。這是新一代不銹鋼的重要特點。例如,70年代發展了硝酸級Cr-Ni奧氏體不銹鋼和尿素級Cr-Ni-Mo 奧氏體不銹鋼等。但由于受爐外精煉工藝技術水平和價格因素的制約,如碳、磷、硅等含量只能作適當降低。嚴格講,像硝酸級和尿素級類鋼仍屬于第三代、即超低碳不銹鋼的改良型,還達不到真正高純級水平。一般其有害雜質含量大體為:≤0≤0.02%C、≤0.02%P、≤0.440%Si(隨具體鋼種有所出入)。這種改良型比普通超低碳鋼,不僅非敏化態,而且敏化態晶間腐蝕性能均有了較大改善(磷、硅對敏化態晶間腐蝕也有顯著影響)。
高(gao)(gao)純(chun)奧氏體不銹鋼(gang)的實驗室生產始于60年代(dai)初。一般其有害雜質(zhi)元素(su)上限為:≤0.01%C、≤0.01%P、≤0.10%Si等(deng)。它可基(ji)本(ben)消(xiao)除(chu)敏(min)化(hua)態(tai)、大(da)(da)大(da)(da)改善抗非敏(min)化(hua)態(tai)晶(jing)間腐蝕的能(neng)力(li),并具有良好的抗應力(li)腐蝕性能(neng)。我國于70年代(dai)中(zhong)期以后,逐漸發(fa)展了(le)超低碳改良型(xing)(xing)和(he)高(gao)(gao)純(chun)度的硝酸級和(he)尿素(su)級奧氏體不銹鋼(gang),如(ru)高(gao)(gao)純(chun)18-8(000Cr19Ni15,簡(jian)稱(cheng)C18)鋼(gang)等(deng),可稱(cheng)第四代(dai)。據(ju)腐蝕調查,大(da)(da)型(xing)(xing)尿素(su)汽提(ti)管,采(cai)用尿素(su)級00Cr25Ni22Mo2N鋼(gang),凡其磷(lin)、硅含量控制在高(gao)(gao)純(chun)范(fan)圍內者(zhe),比接近其標(biao)準(zhun)成分上限者(zhe),耐蝕性約提(ti)高(gao)(gao)1倍。可見,高(gao)(gao)純(chun)化(hua)的敏(min)感性和(he)優越性。
此外,還(huan)發展(zhan)了(le)一(yi)類專門針(zhen)對抗應力腐蝕的高純(chun)奧氏體不銹鋼(gang)。主要控(kong)制有害元(yuan)素為磷、氮等(各種(zhong)雜質總量(liang)限制在(zai)極低水平)。據報(bao)道,性(xing)能頗(po)佳。