0Cr11Ti(AISI409)，00Cr11Ti(AISI409L)

出处：按学科分类—工业技术 中国科学技术出版社《不锈钢实用手册》第631页（4007字）

0Cr11Ti和00Cr11Ti是低铬铁素体不锈钢中的一种，铬含量10．5%～11．75%。它们具有良好的成型性，经济性，耐蚀性，抗氧化性等综合性能。它们的典型用途是汽车排气系统相关部件。

(1)化学成分

0Cr11Ti、00Cr11Ti钢的化学成分见表2－1。

表2－1 0Cr11Ti，00Cr11Ti不锈钢的化学成分(%)

(2)物理性能

密度：ρ：7．75g／cm³；

比热容C：461J／(kg·K)；

线膨胀系数α：27～93℃时，10．8×10^－6／K；

27～538℃时，11．9×10^－6／K；27～982℃时，13．5×10^－6／K。

热导率λ：93℃时，24．9W／m·K；

538℃时，28．5W／m·K。

电阻：0．60μΩ·m。

(3)力学性能

0Cr11Ti，00Cr11Ti钢的室温力学性能见表2－2。

表2－2 0Cr11Ti、00Cr11Ti不锈钢的力学性能

Cr11Ti钢由于含铬低，低碳，氮又加Ti，所以在铁素体不锈钢中强度相对较低，延伸率相对较高。

(4)耐蚀性

0Cr11Ti，00Cr11Ti在比较弱的腐蚀环境中，如大气和淡水中有着优异的耐蚀性。在含微量HCl的沸腾溶液中它们的腐蚀率较0Cr13(410)，00Cr13(410L)低，也较0Cr17钢低，有着较宽的耐酸界限，(见图2－1)。在模拟汽车消音器冷凝液的环境下，钢的腐蚀率随Cr量增加而降低，当Cr≥11%，腐蚀率降到非常低(见图2－2)。因此，0Cr11Ti，00Cr11Ti钢已在现代汽车排气系统中代替镀Al钢，得到广泛应用。

图2－1 0Cr12、0Cr17铁素体不锈钢在沸腾HCl中的腐蚀率(6h)

图2－2 消音器模拟冷凝液中Cr钢的耐蚀性冷凝液Ⅰ：含Cl_－，，NH₄，，HCl₃等冷凝液(pH8．5)。冷凝液Ⅱ：浓度为1的6倍(pH4．2)

(5)抗氧化性

0Cr11Ti，00Cr11Ti铁素体不锈钢有着比软钢更为优异的高温抗氧化性，断续高温使用温度为815℃，连续使用为675℃。Cr11Ti钢，由于含Cr量较低，在900℃大气中100小时连续加热通常会发生氧化，所以此钢在过于苛刻的氧化条件不宜使用。图2－3示出，在含3%水分1000℃氧气氛围中进行氧化试验的结果。0Cr13(410)钢5小时多就发生异常的氧化，氧化增量急剧增加，与之相比含0．2%Al的0Cr12(405)钢初期氧化增量较低，而经过10小时后也加速氧化，图中00Cr11Ti(Cr11．9%，Ti0．7%)材料较0Cr13Al(405)，00Cr13(410)抗氧化性好，而加入1．5%Si和加B钢表现出最好的抗氧化性。

图2－3 各种低Cr铁素体不锈钢的高温氧化特性

(6)冷热加工和热处理

0Cr11Ti，00Cr11Ti钢开始热加工温度为1100～1150℃，卷取温度～600℃，热轧带坯在罩式炉退火830～870℃8小时。

冷轧带在冷线或混线的连续退火酸洗线上处理，热处理控制在860℃±10℃。

(7)成型性

0Cr11Ti、00Cr11Ti铁素体不锈钢的成型性较奥氏体不锈钢和软钢差些，但是在铁素体不锈钢中是最优异的。可进行相当程度的成型加工。评价冲压成型有两大要素，即深拉伸性和胀形性。

a．深拉伸性 深拉伸性与钢板的结构有关。00Cr11Ti，由于低碳，氮又加Ti，钢板平行轧制面{111}较发达，因此γ值较高，深拉伸性较好，图2－4指出Ti含量对低C，NCr13铁素体不锈钢γ值的影响，Ti加入量为(C+N)的10倍以上时γ值最好。

图2－4 Ti对低C、N－Cr13铁素体不锈钢γ值的影响

b．胀形性 胀形性是以延伸率和n值为指标的，它受钢的合金元素的含量和纯度的影响，Cr、C及其他元素含量愈低，纯净度愈高，胀形性愈好。低Cr铁素体不锈钢本质上Cr就低，对延伸率是有利的，因此以Cr11为基，再降低不纯物元素含量并加入微量Ti，必然具有较好的胀形性并兼备极好的深拉伸性。

表2－3示出00Cr13(410L)、00Cr11Ti(409L)成型性试验值，其成型性是良好的，特别是00Cr11Ti，γ值，E_γ值CCV值及扩孔比都好。图2－5给出00Cr11Ti、0Cr17钢板的成形极限，00Cr11Ti比0Cr17大得多。

表2－3 00Cr13，00Cr11Ti铁素体不锈钢的成型性

注：①冲孔的扩孔比=d－d₀／d₀，d₀为试验前孔径(10mm)；d：试验后孔径。

②沿轧前方向弯曲，弯曲角0°。

图2－5 00Cr11Ti和0Cr17钢成形极限曲线(板厚1．5mm

(8)焊接性

0Cr11Ti，00Cr11Ti一般可用各种方法焊接，如钨极氩弧焊，金属极氩弧焊，电阻焊，点焊等。如需填充金属，建议用0Cr11Nb，焊接时输入的热量应该小些，避免晶粒过分长大，以免过分降低焊缝和热影响区的塑性和韧性。0Cr11Ti，00Cr11Ti钢有着较0Cr13Al，00Cr13钢好的焊接性能。图2－6示出0Cr11Ti(409)，0Cr3Al(405)，0Cr13(410)厚板用0Cr23Ni11(309)型焊条焊接，焊缝附近硬度的分布。0Cr11Ti焊缝附近，HAZ(热影响区)硬度几乎没有变化，没有马氏体生成，仅由于高温下单相铁素体晶粒粗化，所以00Cr11Ti厚板焊接加工时，应尽量减小输入热量，避免晶粒长大引起HAZ破裂。图2－7示出板厚1．5mm焊接，焊缝附近硬度分布，00Cr11Ti(409L)焊缝金属和热影响区是铁素体单相，硬度几乎没有变化，因此，薄板焊缝加工性能优异。图2－8示出00Cr11Ti(409L)汽车排气管高频焊，焊缝附近硬度分布，焊缝中心由于加压变形较周边硬度略有升高。高频焊与电弧焊不同，几乎看不出溶融凝固处。高频焊管性能示于表2－4，有着优异的延伸率和加工性，用作排气管等加工无特殊困难。

图2－6 低Cr铁素体不锈钢厚板焊缝区硬变分布(板厚12mm)

图2－7 TIG焊缝硬度分布(板厚1．5mm)

图2－8 高频焊接管焊缝硬度分布

表2－4 高频焊管^①的机械试验值

注：①焊管，Φ38．1mm×1．5mm；

②JIS11号试验片；

③焊接部分压扁；

④60°圆锥冲头，冲扩部分在1．5D以上不破断情况下，直管部分进行纵弯。D为管径。

(9)用途

Cr11Ti钢在不锈钢中耐蚀性和抗氧化性属于较低水平，但是与软钢比较，它具有优异的耐蚀性、抗氧化性，成型性，良好焊接性，而且价格低廉，因此被广泛应用于汽车排气系统中，如消音器、尾气管、触煤转换器的壳等。最近为提高排气净化效率和轻量化，原来使用铸铁制造的排气管也使用00Cr11Ti。另外，贮藏器和冷水罐等焊接构件和器物也大量采用00Cr11Ti。还有煤气燃烧喷咀等需深拉伸成形部件也大量采用00Cr11Ti。