1Cr17(AISI430)、1Cr17Ti(AISI437)

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639页（4788字）

这是两种中等铬含量的铁素体不锈钢。当1Cr17钢中含碳量较高而铬含量较低时，此钢的组织结构除铁素体外还有一定量的珠光体或铁素体+碳化物。1Cr17Ti由于低碳并加Ti稳定化元素，此钢的组织结构为纯铁素体。它的耐晶间腐蚀性，成型性和焊接性均优于1Cr17。这二种铁素体不锈钢脆性转变温度均在室温以上，而且都对缺口敏感，所以不适于制作在室温以下承受载荷的设备和部件，通常使用的钢材截面尺寸一般不允许超过4mm。1Cr17，1Cr17Ti在大气、水蒸气等介质中具有不锈性，但当介质中含有较高Cl－时，不锈性则嫌不足。这二种钢在氧化性酸溶液中均有接近0Cr18Ni9(Ti)钢的耐蚀性。由于这两种钢具有耐蚀性、力学性能以及热导率高的特点，它们主要用于生产硝酸、硝铵的化工设备，如吸收塔、热交换器、酸槽输送管道、贮槽等，薄板广泛用于建筑内装修、日用办公设备、厨房器具、汽车装饰、气体燃烧器等。

(1)化学成分

1Cr171Cr17Ti钢的化学成分见表2－8。

表2－8 1Cr17，1Cr17Ti钢的化学成分，%

(2)物理性能 1Cr17 1Cr17Ti

密度o：7．72g／cm³ 7．7g／cm³

比热容C：460J／kg·K 460J／(kg·K)

线膨胀系数α：20～100℃时，10×10^－6／K 10．0×10^－6／K

20～200℃时，10．0×10^－6／K 10．0×10^－6／K

20～400℃时，10．5×10^－6／K 10．5×10^－6／K

20～500℃时，11．0×10^－6／K 11．0×10^－6／K

热导率λ：25W／m·K 25W／m·K

比电阻：600nΩ·m 600nΩ·m

(3)力学性能

1Cr17，1Cr17Ti钢的力学性能见表2－9。

表2－9 1Cr17，1Cr17Ti钢的室温力学性能

注：①GB1220－92 标准。

②GB1220－75 标准。

1Cr17(430)高温抗张性能见图2－13。

图2－13 1Cr17和00Cr17Ti高温抗张性能

(厚1．5mm)

1Cr17(430)钢蠕变破断强度见图2－14。

图2－14 中Cr铁素体不锈钢的蠕变破断强度

(4)耐蚀性

a．均匀腐蚀 1Cr17，1Cr17Ti钢在氧化性环境中耐蚀性强。然而在非氧化酸及活化作用的溶液中耐蚀弱，只能作为制造醋酸用设备的耐蚀材料。

1Cr17、1Cr17Ti钢耐均匀腐蚀性能见表2－10，图2－15，图2－16。

表2－10 1Cr17，1Cr17Ti钢耐腐蚀性能

图2－15 1Cr17钢在不同浓度HNO₃中的腐蚀率

1－沸腾；2－60℃；3－20℃

图2－16 不同热处理温度时，1Cr17Ti钢在HNO₃中的耐蚀性

1－25%HNO₃；2－65%HNO₃；3－45%HNO₃；4－5%HNO₃

1Cr17，1Cr17Ti钢在硫酸溶液中使用，室温时允许使用浓度在0．5%以下，90%以上，66℃以下允许使用的浓度0．1%以下95%以上。在硝酸溶液中，HNO3浓度＜20%时可用至沸腾温度，20%～40%，使用温度＜70℃，40%～70%，＜60℃。

b．耐晶间腐蚀 铁素体不锈钢中C，N溶解度比奥氏体不锈钢小，而由于Cr，C等在铁素体中扩散速度快，容易生成碳化物和氮化物，因此表现出晶间腐蚀特性与奥氏体不锈钢不同。图2－17指出1Cr17钢敏化温度范围在400～600℃附近，在1100℃以上高温区暴露也产生敏化，此敏化的高温区，是冷却途中通过400～600℃时生成碳化物的结果，此碳化物生成极快。在700～850℃温度区稳定化处理，碳化物生成时产生的Cr贫化，由于Cr的再扩散，敏化消失。

1Cr17Ti钢，由于低C加Ti稳定化，可抑制钢的敏感性。

图2－17 热处理温度对Cr17(430)钢晶间腐蚀的影响

1Cr17，1Cr17Ti钢在760～816℃退火处理在硫酸+硫酸铜+铜屑法，65%HNO₃法检验均无晶间腐蚀(见表2－11)。

表2－11 1Cr17Ti钢的晶间腐蚀性能

(5)抗氧化性

1Cr17钢(430)的抗氧化性见图2－18。

图2－18 816℃加热后增重的比较

(6)冷热加工性

1Cr17，1Cr17Ti钢开始热加工温度为1050～1150℃，为了获得微细晶粒和较好的塑性，热加工终止温度应＜850℃并保证足够的变形量。

退火：热轧带在罩式炉退火，退火温度为825～875℃，＞8小时。

冷轧带在连续退火酸洗炉的冷线或混线上处理，处理温度控制在850～860℃。

(7)成型性

1Cr17、0Cr17Ti钢与软钢比较，屈服强度和抗张强度高，延伸率小，其塑性基本与软钢相似。评价1Cr17，0Cr17Ti薄板冷成型性指标，采用塑性应变比(γ值)及加工硬化指数(n值)。这些指标可用来描述材料的深拉伸性、胀形性及扩孔性。伴随着成型还出现皱折(ridging)和纵裂(二次加工性)问题。

a．胀形性 1Cr17钢n值为0．21～0．22，1Cr17Ti钢的n值为0．22～0．23，较1Cr17钢稍大些(见表2－11)。n值和Er值之间关系如图2－19所示，板厚0．6～1．0mm，Er值随n值变化在9．0～12。显然1Cr17钢板有着中等的胀形性。

图2－19 Er值与硬化指数n值的关系

使用阴模直径与直径几乎相同的球底冲头，如选用有效润滑油，1Cr17钢板可以得到与0Cr18Ni9相同的Er值。日本不锈钢公司记载了Er值的资料(见表2－12)。

表2－12 中Cr铁素体不锈钢的成型试验

b．深拉伸性 深拉伸性(CCV值)与塑性应变比(γ值)有密切的关系(见图2－20)，γ值愈大，深拉伸愈好(CCV值愈小)。1Cr17，1Cr17Ti钢的γ值n值见表2－11。为获得较大γ值，应采用合理的冶金工艺，保证冷轧薄板有较大织构系数{111｝／｛11o}比，就能得到较大的γ值和较小的各向异性。

图2－20 1Cr17钢板(0．8mm)γ值与CCV的关系

c．皱折 1Cr17，1Cr17Ti铁素体不锈钢薄板，拉伸加工，深拉伸加工时容易引起皱折(ridging)，这种波纹状起伏是沿着延伸方向如图2－21。皱折程度与钢的成分，钢铸造组织，热轧，退火工艺，冷轧工艺有关，受冷轧薄板织构系数{111}／{110}比的影响，皱折不仅损坏制品外观，而且在皱折显着的地方容易引起破损。因此，对冷成型器件，特别是深拉伸制品用的Cr17钢板，应保证材料有较高的值，较低的值、ridging值。

图2－21 1Cr17(430)圆筒容器的皱折(ridging)(厚0．8mm拉伸比1．9)

(8)焊接性

1Cr17钢焊接时，焊接热影响区(HAZ)组织发生变化，即875℃以上，一部分组织转变成γ相，随后冷却过程中，这部分γ相转变成马氏体，此条状马氏体在晶界上多呈不连续状(图2－22)。此马氏体相硬度随碳量增加而提高，通常维氏硬度达到250～300，同时由于高温热循环结晶晶粒粗大化，这都成为HAZ的脆性、韧性降低的原因，因此焊后应在750～850℃进行退火处理，使板条状马氏体组织转变成铁素体+碳化物，改善HAZ的脆性。因此，1Cr17钢是可以焊接的，但通常采用小电流，高焊速并使用焊接层次尽量少的焊接工艺。截面尺寸大于6mm的板、管材不宜用作焊接结构件。1Cr17钢焊后不适于在导致其晶间腐蚀的氧化性酸中使用。1Cr17Ti钢由于加入稳定化元素Ti，钢组织成为单一铁素体，HAZ延性，韧性可相当程度的改善。1Cr17Ti可焊性较1Cr17钢好。但焊接时高温热循环结晶晶粒粗大化问题仍然存在，因此，与1Cr17钢一样，焊接时限制板厚，焊接热量输入。

图2－22 1Cr17钢焊接部分的晶界含有的马氏体显微组织

(9)用途

主要用于生产硝酸、硝铵的化工设备，如吸收塔，热交换器，酸槽，输送管道，贮槽等。薄板广泛用于建筑内装修，日用办公设备，厨房设备、器具，电气制品，食品陈列装备，餐饮产业的冷冻冷藏车，器具，汽车装饰，气体燃烧器等。