铁素体不锈钢——“锈水”、“绿水”的终结者!!
添加什么元素可以使钢材具有特殊性能？什么钢材品种强度高又易切削？什么样的钢材可以用于特定用途？最懂钢铁材料的莫过于有着丰富生产经验的钢企，随着高质量发展的不断推进，钢企未来将会向用户提供更专业的综合服务。
对此，材料专家围绕某种钢铁材料的特殊性能、特定用途、应用前景等进行详细、细致地介绍和分析，为下游用钢企业提供更专业的钢铁知识，传递钢铁材料最前沿资讯。建筑给水管道是我们日常生活用水的载体，为满足国家饮用水品质要求，其制造材料一直发生着变化，从镀锌管、铜管到塑料管、金属塑料复合管等。然而，随着时间的推移，这些材料在使用中逐渐暴露出诸多弊端和隐患，如镀锌管、铜管，在使用几年后产生氧化锈蚀，同时极易滋生细菌，危害人体健康，而塑料管道又常常出现爆裂、支管堵塞等问题。近日，在2019年第六届中国国际400系不锈钢大会上，中国特钢企业协会不锈钢分会专家李天宝介绍了铁素体不锈钢在家装用水管道上的应用情况，并指出，薄壁不锈钢管材是未来管材使用和发展的趋势。据李天宝介绍，作为一种特种合金管，不锈钢属于绿色环保材料，是目前管道材料中唯一可以植入人体的材料。薄壁不锈钢管道材料无铅、无毒，内壁光滑不含再生细菌，不结垢、不老化、基本不腐蚀，对人体无伤害，可在零下40℃到零上300℃的环境中使用，并且使用压力可达5兆帕而不发生泄露，与建筑同寿命，能够全面满足给水系统、热水系统和对卫生安全有更高标准的直饮水系统的要求。国外工程也通过实践证明，薄壁不锈钢管材是给水管材中综合性能最好的环保型、节能型管材。目前，国内薄壁不锈钢已经开始走上标准化、快速化的发展道路。国家出台了相关标准，除了《建筑与小区管道直饮水系统技术规范》（CJ/T110-2017）、《室外给水设计规范》（GB/500B-2006）中明确了应用不锈钢管的规定外，今年3月13日，中华人民共和国住房和城乡建设部发布2019年第61号公告，文件批准了《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378-2019），规定供水系统管材、管线等管件系统采用铜管或不锈钢管。
相较国外20世纪60年代开始应用和推广薄壁不锈钢管而言，我国建筑给水用不锈钢管应用较晚，1998年才开始有具体应用实践，且当时采用的是日本柳乐哥挤压式不锈钢管。随着不锈钢管从厚壁变为薄壁技术的突破，制造成本大大降低，再加上连接技术和连接工艺的改进，自产薄壁不锈钢在我国建筑给水系统上开始广泛应用。经过几十年的发展，薄壁不锈钢管已经在我国各大城市的标志性建筑、体育馆、医院、写字楼、机场和民用住宅领域得到广泛应用。同时，随着应用实践的不断深入，铁素体不锈钢在该领域的应用优势逐渐显现，其研发进程也在加快。2008年，铁素体不锈钢直管开发成功。2018年，云创金属和湖南格仑对壁厚大于0.8毫米的供水用铁素体不锈钢连续波波纹管与间断波波纹管的开发也相继取得成功。这为铁素体不锈钢在家装供水系统的应用提供了可靠的技术保证。铁素体不锈钢的原型钢出现于1914年，至今已有100多年的发展历史。在这一个世纪的时期内，铁素体不锈钢的研究、发展和应用从未间断过。进入21世纪，从事铁素体不锈钢研究和开发应用的科学家，将铁素体不锈钢发展分为传统铁素体不锈钢和现代铁素体不锈钢两个发展时期。传统铁素体不锈钢使用电弧炉单炼并加工生产，钢中碳、氮含量处于常规水平，再降低难度较大。且传统铁素体不锈钢存在着脆性大、晶间腐蚀敏感性大、焊接性能差等缺点，导致其在应用上受到限制。现代铁素体不锈钢指应用AOD（氩氧脱碳法）、VOD（真空吹氧脱碳法）、SS-VOD（具有强搅拌功能的VOD）等二次精炼工艺冶炼并加工生产的铁素体不锈钢。其钢中的碳、氮含量应用现代科学技术实现降低，并通过添加Ti、Nb等稳定化元素，添加Cu、Al、V等焊缝金属韧化元素，改善了传统铁素体不锈钢的脆性、延展性和焊接性。其包含高纯铁素体不锈钢和超级铁素体不锈钢，高纯铁素体不锈钢是指钢中的C+N≤ 150×10-6，超级铁素体不锈钢是指钢的耐蚀当量（PRE）Cr+3.3Mo≥35。目前，国内供水系统存在水漏损、水质二次污染、使用寿命短等问题，管材选用不当，容易产生漏水、渗水问题，甚至产生“绿水”“锈水”等，危害人体健康。铁素体不锈钢在这些问题的改善上有着得天独厚的优势。从铁素体不锈钢的性能特点来看，铁素体不锈钢具有耐全面腐蚀和耐各种局部腐蚀的性能，特别是耐氯化物点腐蚀和由此引起的耐应力腐蚀性能。李天宝介绍，在几十年的实际应用中，尚未见到铁素体不锈钢发生氯化物应力腐蚀断裂的实例。这一特点使其尤其适用于供水系统。再结合铁素体不锈钢管采用进出口一支钢管连接的方案，有效消除了家装管材漏水的隐患。因此，使用铁素体不锈钢管可称为家装用水管的优选方案。
此外，铁素体不锈钢还具有很多优点。比如，冷加工倾向较低，易于冷弯、冲压、扩管、卷边、施压、冷锻和切削；热导率高，约为铬-镍奥氏体不锈钢的135%，非常适合于在热交换的环境中使用；热膨胀系数低，约为铬-镍奥氏体不锈钢的60%，非常适合于在发生热胀冷缩、热循环的环境中使用；有磁性，可做软磁材料；相较于奥氏体钢种，可适用于不同环境的特定用途等。“当前发展铁素体不锈钢的主要任务，是要进一步提高铁素体不锈钢的应用性能。”李天宝表示，铁素体不锈钢目前还存在一些缺点和不足，在焊接工艺方面还需进一步发展。总的来说，铁素体不锈钢在家装用水管领域有着良好的应用前景，当前要抓住机遇，为家装用水管采用铁素体不锈钢提供更优的应用方案。
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