迫于鎳資源的緊缺,各大不銹鋼制造企業通過加強技術攻關力度,開發節鎳型不銹鋼。目前節鎳型不銹鋼主要研發方向包括鐵素體不銹鋼、錳氮代鎳不銹鋼和雙相不銹鋼三大方面。
鐵素體不銹鋼存在塑性差、焊后塑性和耐蝕性低等缺點,近些年隨著爐外精煉技術(AOD或VOD)的應用可使碳、氮等間隙元素大大降低,可以獲得碳氮總量<200ppm的高純和超級鐵素體不銹鋼等現代鐵素體不銹鋼。與過去用電爐單煉并加工生產的傳統鐵素體不銹鋼相比,克服了在性能上的一些不足,使得鐵素體不銹鋼的應用有了一定程度的拓展。但是其冶煉周期長、生產成本高以及生產工藝要求苛刻(冶煉和熱軋過程工藝控制區間窄),材料強度低等缺點仍然制約其廣泛使用。
雙相不銹鋼也是節鎳型不銹鋼的一個發展方向。在其固溶組織中鐵素體相與奧氏體相約各占一半,一般Cr含量在1 8%~28%,Ni含量在3%~1 0%,有些鋼還含有Mo、Cu、Nb、Ti,N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點,與鐵素體相比,塑性、韌性更高,無室溫脆性,耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高,同時還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導熱系數高,具有超塑性等特點。與奧氏體不銹鋼相比,強度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應力腐蝕有明顯提高。
錳氮代鎳不銹鋼是節鎳型不銹鋼的另一個發展方向。這類不銹鋼利用氮元素促使不銹鋼形成奧氏體組織,作為固溶強化元素提高奧氏體不銹鋼的強度,但不顯著損害鋼是塑性和韌性,提高不銹鋼的耐點蝕性能。這類不銹鋼的優點是強度高,塑韌性好。200系列不銹鋼是這類不銹鋼的典型代表,由于其原料成本相對不高,近些年發展很快,而且進口量很大,在弱腐蝕介質中應用廣泛,國內裝飾用焊管行業廣泛使用該類不銹鋼。