在超級不銹鋼的世界里,依據材料的顯微組織特性,可以將超級不銹鋼分成超級鐵素體不銹鋼、超級奧氏體不銹鋼、超級馬氏體不銹鋼與超級雙相不銹鋼。它們性能偏重方向各異,化學成分冶煉工藝也有所區別。
超級鐵素體不銹鋼在具備普通鐵素體不銹鋼高強度、良好抗氧化性能與抗應力腐蝕等優點的基礎上,還優化了普通鐵素體不銹鋼的475℃脆性、延性性脆性轉變、晶間腐蝕敏感與焊態低韌等缺點。正是由于冶金技術快速發展,讓鐵素體不銹鋼性能提高成功實現。通過使用精煉技術,可以減小碳與氮的含量,通過添加穩定化與焊縫金屬韌化元素,能夠取得高鉻鉬且碳氮含量超低的超級鐵素體不銹鋼,使得鐵素體不銹鋼耐各種腐蝕的應用方面邁上新臺階。
雖然奧氏體不銹鋼自身就有良好加工性能、耐腐蝕性能、焊接性能與力學性能,是不銹鋼中使用廣泛的大類鋼種,但其強度偏低,冷加工硬化與局部腐蝕敏感和無法通過相變強化等缺點,還是使其應用受到一定程度的限制。
超級奧氏體不銹鋼則是在普通奧氏體不銹鋼基礎上,再提高合金元素的度,增加氮鉻鉬等有益元素含量,減少碳含量,有效降低晶間腐蝕,取得優良力學性能、加工性能與耐局部腐蝕性能等。
馬氏體不銹鋼是一種可硬化不銹鋼,材料的硬度、強度與耐磨性能較高,不過缺點是它們的韌性與焊接性能較弱,此外延展性不足、變形時對應力敏感,冷加工成形較難。超級馬氏體不銹鋼就是通過減小碳含量并提升鎳含量形成的。超級馬氏體不銹鋼的典型組織是低碳回火馬氏體組織,強度與韌性非常高。伴隨鎳含量與熱處理加工工藝的變動,在有些超級馬氏體不銹鋼顯微組織中就可能會出現部分細小彌散狀的殘余奧氏體組織。而在細化回火馬氏體組織晶粒的情況下,能夠更好優化超級馬氏體不銹鋼的性能。
普通雙相不銹鋼的固溶組織中鐵素體和奧氏體比例各有一半,即使少相含量也應達到30%左右,它兼具奧氏體不銹鋼與鐵素體不銹鋼的性能特點。而超級雙相不銹鋼的特點是碳含量極低,鉬與氮元素含量較高,鐵素體相占比高達4至5成,耐孔蝕性能非常較好。超級雙相 不銹鋼廣泛用于各特殊行業,例如油田的混合輸送管道。