铁素体不锈钢发展与前景

2023年4月20日发(作者：如何判断空调是否缺氟)

铁素体不锈钢发展与前景

[我的钢铁] 2008—08-13 10：26：37

一．铁素体不锈钢的发展

近年来,全球资源供应紧张,有色金属市场也水涨船高，尤其07年上半年以前是镍价不

断攀升，给不锈钢企业带来了很大的成本压力。镍价的大幅波动以及房屋建筑领域需求的减

少，使得300系不锈钢的需求受到影响(见下图1）。原材料价格的飞涨，使得一些低镍的

奥氏体不锈钢开始在市场盛行，当然这也给铁素体不锈钢带来了一定发展空间。

图 1

二．铁素体的分类与优势

铁素体不锈钢成本低廉，价格稳定,并且具有许多独特的特点和优势,能够在多领域中替

代奥氏体不锈钢.铁素体不锈钢与奥氏体不锈钢相比，铁素体不锈钢镍含量少，主要原料是

铬和铁，为强化某些特殊性能，一些铁素体不锈钢还含有其他合金元素，如钼.同时铁素体

不锈钢不仅拥有昂贵的奥氏体不锈钢大多数力学性能和耐蚀性能,还在一些性能上优于奥氏

体，特别在成型性、耐蚀性、抗氧化性上表现出色，被称为“经济型”不锈钢。

1。铁素体不锈钢的化学成分

铁素体不锈钢分为五大类，其中前三类为标准牌号,是迄今为止用量最大且应用范围最

广的不锈钢,此外，后两类为特殊牌号，使用于某些有特殊要求的领域(见图2）。

图 2

第一类,由于含铬量最低，因此价格也最便宜，适合在没有腐蚀或轻微腐蚀及允许有局

部轻微生锈的环境下使用.其中,409型不锈钢主要使用在汽车排气系统中.而410L型不锈钢

常用于容器、公共汽车和长途大轿车，也有用作液晶显示器的外框。

第二类，即通常使用最广的430不锈钢,含较高的铬，具有较好的耐蚀性，通常在室内

使用，典型的用途包括洗衣机滚筒，室内面板等,其多数性能与304类似，在某些领域可替

代304不锈钢如厨房设施，洗碗机，壶和锅等。这类型具有足够的耐蚀性。

第三类,这类型较430型具有良好的焊接性和成形性。在多数情况下，其性能甚至优于

304。典型用途包括水槽,热交换管（制糖业,能源等），汽车排气系统（比409寿命长)和洗

衣机的焊接部位。这类型甚至可替代304用于性能要求更高的场合.

第四类,这类型添加了来钼增加耐蚀性，主要应用领域是热水箱，太阳能热水器,汽车排

气系统，电加热壶和微波炉部件，汽车装饰条和户外面板等,其中，444钢的耐蚀性能与316

相当。

第五类，这类型的耐蚀性和抗氧化性优于316,主要是通过添加了更多的铬和含有钼来

提高耐蚀性和抗氧化性。主要用于沿海和其它高耐蚀环境.例如JIS447的耐蚀性与金属钛相

当。

2。铁素体不锈钢的优势

2。1 性能优势

首先，从性能来看，铁素体不锈钢的强度高,而冷加工硬化倾向较低;抗氧化性好，抗应

力腐蚀优良；导热系数大，为奥氏体不锈钢的130％—150%，线膨胀系数小，为奥氏体不

锈钢的60%-70%。铁素体不锈钢屈服度高于奥氏体，而延伸率和成形性等同于碳钢。同时，

它们也较易回收利用，有利于节省地球资源。

耐蚀性

铁素体系列不锈钢一直广泛应用于两大领域：汽车排气系统和洗衣机滚筒。首先，汽

车排气系统长期在高温和腐蚀环境下使用,选用铁素体不锈钢可大幅度延长汽车排气系统部

件的寿命周期。其二，洗衣机滚筒在有洗洁剂和长期潮湿的环境下使用，在这种环境下，绝

对不允许局部腐蚀现象存在.而不锈钢所含的铬才是不锈钢获得耐蚀性的原因，含有10.5％

以上铬的不锈钢能形成可靠的自修复氧化铬层，使不锈钢具有耐蚀性，并且提高抗氧化性、

耐磨性以及抗拉强度。通常，大多数铁素体不锈钢的耐蚀性与奥氏体相当（430，441，439

和436等仅略低于铁素体)，而添加了钼的铁素体不锈钢则比304具有更优异的耐局部腐蚀

性能。

成形性

铁素体不锈钢和碳钢的成形性相同，因此选择适当的钢种,铁素体不锈钢能加工成各种

碳钢所能塑造的各种负责形状。而且就成形性来说，铁素体不锈钢具有良好的冲压性能,因

此能符合复杂的三维设计需要，并且在进行复杂变形后，并不影响其优良的耐蚀性，耐热性

和装饰性。尽管从总体成形性来讲，奥氏体不锈钢要好于铁素体不锈钢，但铁素体不锈钢的

成本优势能够增加收益。而且铁素体不锈钢,特别宜于冲压。在某种特定的情况下,比如考虑

到深冲或回弹效应，铁素体不锈钢要优于奥氏体不锈钢。通常适用于水槽等平板或片成型为

中空物体时。

连接性

许多连接不锈钢的方法都能够很好的应用于铁素体不锈钢，特别是焊接。通常，焊接

连接金属最经济且效率最高的方法,而一般来说,铁素体不锈钢较奥氏体不锈钢相比，焊后产

生晶间腐蚀的倾向要小,特别是添加了钛和铌等稳定元素的铁素体不锈钢。其次是粘接,目前

国际上汽车和客车的制造商现在经常建造一个由不锈钢异型型材制造的车身框架，通常是采

用铁素体不锈钢1。4003/410。外壳（薄板和/或玻璃）紧密地粘在车身框架上。这种设计提

高了车辆的寿命并减轻了重量。

磁性，热膨胀率和热传导率

长期以来，中国乃至亚州地区（不包括日本)广泛存在着一个对铁素体不锈钢的误解,

习惯用磁性来判断不锈钢的品质，认为有磁性的铁素体就不是真正的不锈钢，会像碳钢一样

生锈。但事实上，不锈钢钢有无磁性与其原子结构有关，而与耐蚀性无关，上面已提到耐蚀

性主要与铬含量有关，因此,磁性与不锈钢的抗蚀性没有关系.而且，铁素体不锈钢的磁性也

是其能被广泛利用的重要优势，如电冰箱，刀具和其它金属工具的闭合都利用了这一性能，

实际应用中感应发热炊具中的锅就是依靠其发热过程中产生的磁能转化成热能.

同时,铁素体不锈钢还有两种物理性能优于奥氏体不锈钢:热胀性和热导性。铁素体不锈

钢的热胀系数与碳钢相似,低于奥氏体不锈钢，因此,铁素体不锈钢加热时不易变形。而且其

热传导率高，比奥氏体不锈钢热传导更加均匀，适用于做加热系统、燃烧器或排气系统等。

其它性能

此外，铁素体不锈钢的高温抗氧化性好，表面氧化剥落倾向小于奥氏体不锈钢，含有

铌的铁素体不锈钢更具有良好的蠕变抗力，比奥氏体不锈钢更适用于高温循环氧化环境。且

比奥氏体不锈钢更易于切削和加工，在冷加工变形时,铁素体不锈钢的形变回复倾向比奥氏

体不锈钢小.同时，不同于奥氏体不锈钢，铁素体不锈钢没有应力腐蚀断裂倾向。如热水器

使用的不锈钢要求很强的抗应力腐蚀能力，而奥氏体很难承受，但像日本开发了444牌号的

铁素体不锈钢，用于各种热水器效果就很好。

2。2 价格优势

价格低廉

尽管铁素体不锈钢在某些性能上不如奥氏体，但其成本优势却能够是使用企业增加收

益。从目前的价格来看，尽管07年下半年以来，镍价大幅下跌，但从下图304与430价格

走势图（图3)来看，镍系不锈钢仍处于相对高位，铁素体的价格低廉的优势仍保持。铁素

体不锈钢的经济优势获得了很多下游企业的青睐，如德国西门子公司约三分之一的产品使用

了不锈钢，其中铁素体不锈钢的比例已达到将近50％，并计划逐年增加它的使用比例,而成

本优势和技术优势就是西门子在许多应用领域采用铁素体不锈钢的主要原因，其企业主管表

示在所有有耐腐蚀及成形要求的部件上采用铁素体不锈钢，可以使用户在有限的成本范围内

获得不锈钢的功能品质和设计方面的利益。

图 3

价格稳定

其次,从上图，也可以发现，作为300系与400系主流型号,304不锈钢受镍价影响不断

下降，目前价格已经较年初下跌5000元左右，而430则较年初上涨仅400元左右,尽管有几

个月略有波动，但波动幅度不大，都在几百元左右.显然相对与奥氏体不锈钢，铁素体不锈

钢受镍价影响较小，价格波动较小；而奥氏体不锈钢则受昂贵的镍原料影响较大，价格波动

较大。众所周知,原料短期内的大幅波动，容易给相关企业带来经营风险，导致企业利润下

降甚至亏损，即使是受原料影响产品价格上涨了，但也会受市场影响而下跌.对下游生产商

来说，镍系不锈钢这一显著特点，价格随原料,特别镍价而波动，对他们的生产经营来说，

风险较大,容易导致亏损.铁素体不锈钢原料价格相对低廉且波动不大，因此其价格也相对平

稳，能够得到市场经验丰富的企业的认可。

三．目前的不利因素

镍价的攀升给铁素体不锈钢带来了市场,但如今镍价的持续下跌，导致铁素体不锈钢的

成本优势看来正在消失，同时不少中小制品企业特别是国内的企业对铁素体不锈钢认知度仍

然普遍不高，铁素体不锈钢的使用量不高。

1.镍价下跌，铬价和铁矿石价格上涨

镍价经历了幅上涨后又随即快速下跌过程，导致镍价从51600美元的高位滑落至近期

18000美元以下,而铬价从年初至今上涨了4000元左右，此外，2008年铁矿石的合同价已商

定,较去年平均上涨85％。镍价下跌，铬价和铁矿石价格的上涨,可能改变不锈钢品种的比较

优势。许多分析师预计今年镍价将下跌20％，甚至有部分采购商认为，镍价将跌至15000

美元/吨，而铬价将上涨80％.因此，很多分析师预期随着镍价重新回落,铁素体不锈钢的成本

优势将下降，其替代奥氏体不锈钢的空间缩小，奥氏体不锈钢可能再次大行其道。

2。传统铁素体不锈钢认知度高,认可度不足

铁素体不锈钢与奥氏体不锈钢一样,有着近百年的发展历史。而430不锈钢是早期唯一

获得认可的铁素体不锈钢。然而，早期的用户对这个钢种的使用，特别是在焊接或腐蚀严重

的条件下,由于没有足够的技术支持，导致在近几十年形成了铁素体不锈钢性能较奥氏体不

锈钢差的错误观念。铁素体不锈钢的缺点突出地表现在，它们的室温、低温韧性差，缺口敏

感性高,对晶间腐蚀比较敏感,而且这些缺点随铁素体不锈钢截面尺寸的增加、冷却速度的变

慢和焊接的热影响而更加强烈地表现出来。

其次,由于国内传统消费观念的影响，许多人认为含磁性的铁素体不锈钢耐腐蚀性不如

不含磁性的奥氏体不锈钢,导致生产、消费都不如奥氏体不锈钢那样快速发展.

目前铁素体不锈钢的使用，以国外发达国家为主，特别是美国，欧洲和日本等国,而中

国内还有待发展。07年,在一些发达国家，铁素体不锈钢的应用超过了不锈钢应用总量的

40%，而我国仅占25%左右。

3.现代铁素体不锈钢认知度低

尽管高质量的现代铁素体不锈钢已出现多年,但由于430对市场造成的误解，导致大众

对高质量铁素体不锈钢也漠不关心。而事实上，铁素体不锈钢在很早就得到改进，现代技术

的全面支持和多样化来保证在性能上满足用户的需求.

4。不锈钢需求下降(应用领域的销售量下降）

08年以来国际油价一路飚高，甚至一度超过160美元/桶.油价的高企导致汽车行业销

量的下降。如美国08年8月1日公布的全美7月汽车销售数字显示，美国最大的六家汽车

生产厂商-—通用、丰田、福特、本田、克莱斯勒和尼桑七月份汽车销量比去年同期大跌15%，

较6月下降4％，使7月成为十六年来全美汽车销售最“冷"的一个月.主要是由于高昂的油价

令许多人放弃了购车计划。显然，汽车销量的下降也将导致不锈钢使用量的下降.

同时全球经济的衰退也对不锈钢下游企业造成影响，美国经济的不景气,导致各国工业

经济消费开支萎缩，同时美国，欧洲和日本等发达国家的建筑行业也开始下滑,对不锈钢这

一钢材中的奢侈品需求下降，不锈钢制品需求降温.

四．实际的发展前景

从以上的有利与不利因素来看,似乎铁素体不锈钢将再次遭遇冷遇。不过笔者认为，还

为时以早。让我们再次回到成本方面来研究：

首先,从原料方面来看,镍价的回落，铬价与铁矿石价格的上涨是市场不看好铁素体不锈

钢行情的主要因素之一，那么再来看看目前的价格.首先，从历史数据来看，LME镍价在

1996-2006年这10年间的平均价格仅为9600美元/吨，而尽管目前镍价下跌至18000美元/

吨以下，甚至可能跌至15000美元/吨左右，但近年来，能源，人工和运输成本的上涨，明

显会对镍价有一定的支撑作用,镍价回到10000美元/吨左右的可能性几乎不存在。目前，国

内电解镍价格依然处于145000元/吨以上，因此，对奥氏体不锈钢来说,镍成本仍是其最大的

生产成本.

而尽管铬价从年初的9750元/吨上涨至现在的14500元/吨，其中在5月达到高点为

16800元/吨，但主要原因是受南非电力短缺，铬铁/铬矿供应量下降所致。目前南非电力状

况已有所恢复，相信供应也将相应恢复，铬价继续上涨的可能性不大.同时，现在的铬价仍

较镍价便宜,以304冷轧不锈钢为例，以目前原料价格计算，其成本价格为23875元/吨左右，

其中镍成本为11460元，而铬成本为5220元，铁水成本3150元。与304相比，430冷轧不

锈钢不含镍,其成本价在11500元/吨左右,其中铬成本仅4930元，铁水成本与304相似。由

此可见,在成本方面，离开了高昂的镍原料,铁素体不锈钢的成本优势依然存在.此外，上面已

提到，铁素体不锈钢价格稳定,可以从镍价和铬价的波动来看，铬价的涨跌幅度明显小于镍

价，为了避免到幅度的价格波动导致的经营风险，选择稳定的铁素体也是避免亏损的良方。

再次，从需求方面来看，尽管不锈钢总需求量下降,但国内外众多经营丰富的生产企业

仍在加大铁素体应用比例，如上面提到的西门子公司，如法国的SEB公司每年使用15000

吨不锈钢，其中40%为铁素体不锈钢，并且作为使用经验丰富的企业,还将将其扩展的到其

他应用领域去。而像著名企业宜家的不锈钢年用量为6000吨，并以每年约15％的速度增长，

其中很大一部分是铁素体不锈钢,并且该公司的目标是以改良的铁素体不锈钢来逐步完全替

代奥氏体不锈钢。对这些企业来说，以性能优良和价格低廉、平稳的铁素体不锈钢生产的产

品不仅能够满足客户的需求，也可以实现企业利润。

再从国内来看，尽管美国目前汽车销量下降，但美国汽车工业铁素体不锈钢使用比例

仍为全球最高，占其不锈钢消费的40％。同时中国的汽车工业方兴未艾,国民生产总值的快

速增长，带动了汽车行业的快速增长。08年上半年，在人民币升值、原材料价格上涨、劳

动力成本上升、自然灾害、国家从紧的货币和财政政策等诸多因素下，国内汽车累计产销依

然双双超过500万辆，同比增长16。71％和18.52％.显然，随着中国国民经济的增长，中国

将成为新的不锈钢使用大国，特别是铁素体不锈钢，因此，其它国家的不锈钢需求的下降，

并不代表中国需求的下降，相反国内的需求仍处于增长态势,不仅仅是汽车行业，也包括以

厨房为主的家用设备制品。

最后，从国内市场来说，各大钢厂不仅在新品种的研发上下工夫，也在加大了市场推

广力度.

其中,从研发角度来看，日本JFE率先生产出的含铬21％的443CT不锈钢，是高纯铁

素体不锈钢的代表钢种，443CT的最大优势莫过于化学成分中无镍无钼。其原料成本比201

更加低廉，但443CT可以达到和304类似的机械性能和抗腐蚀性能。此外，类似于JFE的

443CT,POSCO的445NF等，都是完全达到和304类似的机械性和抗腐蚀性的一个绿色不锈

钢种,443的主体是21%的Cr，因为其不含Ni、Mo等元素，钢厂对于成本的控制也会得心

应手。

其次,对于现代铁素体不锈钢的生产和推广，国内各大钢厂都很重视，如目前太钢铁素

体不锈钢比例已由06年的27。08%提高到07年的33.13％。而近年太钢也加大了多次召开

了铁素体不锈钢推介会来拓展其市场，如6月太钢即和本网合作举办了太钢400系推介会,

主要向客户推广其TTS443和444等超纯铁素体不锈钢系列产品.以其TT443为例,与304相

比,443密度低，在重量相同情况下，材料利用率可提高2。5％；其导热性能好和热膨胀系

数小.由于443铬含量提高至21％,具有了与304同样优异的抗腐蚀性。并由于降低了碳、氮

等不纯物质和添加了具有稳定作用的钛元素，焊接后也能保持良好的抗腐蚀性。同时，443

成形性与436L相同，较430优越。此外，443不含镍和钼等高价金属，所以价格较304便

宜，且不受它们涨价影响。TTS443作为304的替代材料，可广泛的应用于餐厨具、家用电

器、运输车辆、机器、建筑装饰、汽车装饰等领域.

五．结论

虽然目前在中国铁素体应用比例还不是很高，但近年来可以看到其增长速度还是很明

显的.尽管在推广应用上遇到很多困难，但其成本优势明显，且随着性能优异的新品种的不

断推出，铁素体不锈钢必将取得长足的发展。