早在50年代初,在試驗室采用高真空極純材料煉出含C+N<0.01%、25%Cr的高純鐵素體不(bu)銹鋼,這種鋼具有優良的室溫缺口韌性。1969年美國首次采用CRP法(真空感應爐與電子束聯合提純法)生產出C+N≤0.001%的EB26-1鋼,即ASTM XM-27(我國于1975年試制成功),1979年日本采用真空感應爐與真空自耗爐雙聯工藝生產了高純Cr18Mo2鋼(我國于1980年采用真空感應爐生產)。這是兩類基本的具有代表性的高純高鉻鐵素體不銹鋼。
高(gao)純高(gao)鉻(ge)(16~30%Cr)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)常含(han)(han)有1~4%的(de)鉬,以(yi)(yi)(yi)改善(shan)其耐非氧化(hua)性介(jie)質(zhi)和(he)點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)、縫隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)等性能,對晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)還起一(yi)定(ding)(ding)的(de)延遲(chi)敏化(hua)的(de)作用。C+N總量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)最(zui)大(da)(da)允許(臨界)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang),隨鋼(gang)(gang)(gang)種成分和(he)用途要求而異。為(wei)避免晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)所需控(kong)(kong)制的(de)臨界含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)比(bi)克(ke)服室溫脆性更嚴(yan)(yan)格(ge)(更低(di)(di))。高(gao)純鐵(tie)素(su)(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在C+N總含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)極低(di)(di)時,經焊接或高(gao)溫固溶淬火處理后,可以(yi)(yi)(yi)消除(chu)晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)敏感性(這(zhe)與含(han)(han)中等以(yi)(yi)(yi)上碳(tan)氮含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)普通(tong)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)不(bu)(bu)同(tong),卻(que)同(tong)奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)相(xiang)似)。用貧(pin)鉻(ge)理論可以(yi)(yi)(yi)解(jie)釋這(zhe)種表面似乎(hu)矛盾而本質(zhi)相(xiang)同(tong)的(de)現象。但是,由于(yu)要求臨界含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)很低(di)(di)(一(yi)般(ban)高(gao)純級的(de)C+N≤0.01~0.015%),在大(da)(da)規模工業(ye)生產上不(bu)(bu)是難以(yi)(yi)(yi)實(shi)現,就是價格(ge)昂貴(gui)。如(ru)在某(mou)(mou)些(xie)情況下為(wei)完全克(ke)服晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),嚴(yan)(yan)格(ge)要求C+N應(ying)小于(yu)0.006%但仍存在冷(leng)卻(que)速度(du)效應(ying)和(he)尺(chi)寸效應(ying)。除(chu)繼續采(cai)用大(da)(da)型真空感應(ying)爐生產外,已逐漸更多地采(cai)用爐外精煉技術和(he)適當放寬控(kong)(kong)制含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang),并輔(fu)以(yi)(yi)(yi)運用穩定(ding)(ding)化(hua)原理,添加鈦、鈮元素(su)(su)等。發展了超(chao)低(di)(di)碳(tan)氮(C+N≤0.03%)和(he)低(di)(di)碳(tan)氮(C+N≤0.035~0.045%)高(gao)鉻(ge)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。在一(yi)定(ding)(ding)程(cheng)度(du)上能克(ke)服普通(tong)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)某(mou)(mou)些(xie)缺點(dian)(dian)和(he)不(bu)(bu)足。如(ru)控(kong)(kong)制掌握好鋼(gang)(gang)(gang)材截(jie)面尺(chi)寸、熱處理冷(leng)卻(que)速度(du)和(he)焊接工藝,是可以(yi)(yi)(yi)廣泛使(shi)用的(de)。我(wo)國(guo)于(yu)1982年已采(cai)用爐外精煉方(fang)法批量(liang)(liang)(liang)(liang)生產低(di)(di)碳(tan)氮和(he)超(chao)低(di)(di)碳(tan)氮鐵(tie)素(su)(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),獲(huo)得(de)廣泛應(ying)用。