鐵素體不銹鋼系指含一定量的Cr、在使用狀態(tài)下組織結(jié)構(gòu)以鐵素體為主的Fe-Cr或Fe-Cr-Mo合金。它在耐氯化物、苛性堿等應(yīng)力腐蝕性能方面比奧氏體不銹鋼好得多，同時(shí)還具有很好的耐海水局部腐蝕(抗點(diǎn)蝕、抗縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕開裂)性能和抗高溫氧化性能。鐵素體不銹鋼不含Ni或僅含少量Ni，因此其生產(chǎn)成本比奧氏體不銹鋼低。

但是，普通鐵素體不銹鋼也存在一些嚴(yán)重缺點(diǎn)，主要是對(duì)晶間腐蝕敏感，塑性和韌性較低，延-脆性轉(zhuǎn)變溫度在室溫以上。又由于焊接熱影響區(qū)的晶粒粗化、475℃脆性、高溫脆性以及δ相形成所引起的焊縫韌性不足，導(dǎo)致焊接開裂傾向較大。此外，鐵素體不銹鋼在成型過程中應(yīng)變量較大時(shí)易產(chǎn)生表面皺折。因此長期以來，鐵素體不銹鋼的生產(chǎn)和應(yīng)用一直遠(yuǎn)低于奧氏體不銹鋼。

近年來，鐵素體不銹鋼的開發(fā)重新受到國內(nèi)外的廣泛重視，其主要原因是：(1)Ni資源嚴(yán)重短缺，Ni價(jià)格波動(dòng)幅度較大，導(dǎo)致奧氏體不銹鋼的生產(chǎn)成本大幅上升，而且原材料供應(yīng)沒有保證；(2)隨著生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)進(jìn)步，鐵素體不銹鋼的性能得到不斷提升，已經(jīng)出現(xiàn)一些可以替代奧氏體不銹鋼的品種；(3)含Ni不銹鋼對(duì)人體有一定危害，如會(huì)使人體皮膚發(fā)生過敏反應(yīng)等。進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出，使新材料的開發(fā)必須以環(huán)境友好作為先決條件。而鐵素體不銹鋼因其不含使人體產(chǎn)生過敏的金屬元素鎳而成為較為理想的節(jié)約資源型環(huán)保材料。

鐵素體不銹鋼主要朝著以下幾個(gè)方面發(fā)展：

提高Cr，Mo含量，以改善耐局部腐蝕性能。

超純化。使(C+N)總量<150×10-6，還要求S<0.01%，按超純化水平來劃分，鐵素體不銹鋼可分為4類：普通型：(C+N)>300×10-6；低碳型：(C+N)<300×10-6；高純型：(C+N)<200×10-6；超純型：(C+N)<100×10-6。

用Ti、Nb穩(wěn)定化。Ti、Nb能與殘余碳、氮結(jié)合成碳、氮化物，起到細(xì)化晶粒的作用；同時(shí)，能抑制鋼中形成鉻的碳、氮化物，提高不銹鋼的耐晶間腐蝕性能。

最近幾年鐵素體不銹鋼呈現(xiàn)出兩個(gè)研發(fā)熱點(diǎn)：

一．抗菌鐵素體不銹鋼。日本Nisshia公司在含碳量很低的鐵素體不銹鋼中添加1.5%的Cu和0.6%的Nb，所得鋼材對(duì)大腸桿菌及葡萄狀球菌有殺菌作用。我國中科院金屬研究所在鐵素體不銹鋼中加入銅，經(jīng)抗菌熱處理后，也得到了具有抗菌性能的不銹鋼。不過，這種抗菌鐵素體不銹鋼要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用還有很長的路要走。

二．含鈮鐵素體不銹鋼。鈮不僅可以提高超純鐵素體不銹鋼的抗點(diǎn)蝕電位，還可以改善其表面質(zhì)量，提高成型性、可焊性、高溫強(qiáng)度(抗蠕變性)、耐熱疲勞性、抗氧化性以及耐蝕性能。