【普及】各元素在不銹鋼里的作用
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以超過60%的鐵為基體,在加入不銹鋼的基本元素——鉻 ,影響不銹鋼組織、性能的
重要元素——碳 ,改善不銹鋼性能和組織的添加元素——鎳、錳、氮、鈦、鈮、鉬、
銅、硅、鋁、鎢、釩、硼,然后經(jīng)過工廠加工處理就得到了現(xiàn)在應(yīng)用廣泛的不銹鋼,
由于各工廠加入的元素各不同,因而導(dǎo)致出現(xiàn)了各系列不銹鋼體,如馬氏不銹鋼體、
奧氏不銹鋼體,下面菲亞達(dá)金屬絲網(wǎng)有限公司著重為大家介紹各元素在不銹鋼存在的原
理及其作用。
A. 鉻——是構(gòu)成不銹鋼的基本元素
鉻是決定不銹鋼耐腐蝕性能的最基本元素。在氧化性介質(zhì)中,鉻能使鋼的表面很
快形成一層實(shí)際為腐蝕介質(zhì)不能透過和不溶解的富鉻的氧化膜,這層氧化膜很致
密,并與金屬基本結(jié)合得很牢固,保護(hù)鋼免受外界介質(zhì)進(jìn)一步氧化浸蝕;鉻還能
有效地提高鋼的電極電位。當(dāng)含鉻量不低于12.5%原子時(shí),可使鋼的電極電位發(fā)生
突變,由負(fù)電位升到正的電極電位。因而可顯著提高鋼的耐蝕性。鉻的含量越高,
鋼的耐蝕性能越好。當(dāng)含鉻量達(dá)到25%、37.5%原子時(shí),會(huì)發(fā)生第二次第三次的突
變,使鋼具有更高的耐腐蝕性能。
B. 鎳——單獨(dú)不能構(gòu)成不銹鋼
鎳對(duì)不銹鋼耐腐蝕的影響,只有它與鉻配合時(shí)才能充分顯示出來。因?yàn)椋吞挎?
鋼要獲得純奧氏體組織,含鎳量需達(dá)24%;要使鋼在某些介質(zhì)中的耐腐蝕性能顯
著改變,含鎳量需在27%以上。所以,鎳不能單獨(dú)構(gòu)成不銹鋼。而在含鉻18%的鋼
中加入9%的鎳,就能使鋼在常溫下獲得單一奧氏體組織,并可以提高鋼對(duì)非氧化
性介質(zhì)(如:稀磷酸等)的耐蝕性,并能改善鋼的焊接和冷彎等的工藝性能。
C. 錳和氮——可代替鉻鎳不銹鋼中的鎳
錳和氮在不銹鋼中有鎳相仿的作用。錳的穩(wěn)定奧氏體作用為鎳的二分之一,而氮的作
用比鎳大很多,約為鎳的40倍左右。因而錳和氮可代鎳獲得單一的奧氏體組織。但錳
的加入會(huì)使含鉻低的不銹鋼耐蝕性降低。同時(shí),高錳奧氏體鋼不易加工。因此,在不
銹鋼中不單獨(dú)使用錳,只用部分代替鎳。
D. 鉬和銅——能提高某些不銹鋼對(duì)某些介質(zhì)的耐腐蝕性能
鉬和銅能提高不銹鋼對(duì)、醋酸等腐蝕介質(zhì)的耐蝕能力。鉬還能顯著提高對(duì)含氯離子
的介質(zhì)(如)以及有機(jī)酸中的耐蝕能力。但含鉬的不銹鋼不宜在硝酸中應(yīng)用,含鉬
的不銹鋼在沸騰的65%硝酸中的腐蝕速度比不含鉬的增加一倍;銅加入鉻錳氮不銹
鋼中,會(huì)加速不銹鋼的晶間腐蝕。鉬對(duì)鋼獲得單一奧氏體組織有不利影響,因此在
含鉬鋼中,為了使鋼在熱處理后具有單一的奧氏體組織。鎳在錳等元素的含量要相
應(yīng)的提高。
E. 硅和鋁——能提高不銹鋼的抗氧化能力
硅對(duì)提高鉻鋼抗氧化能力的作用很顯著,含5%鉻及1%硅的鋼,抗氧化的能力可與12%
鉻鋼相等。如使鋼在1000℃能抵抗氧化,含0.5%硅時(shí)需要22%的鉻,如加入2.5~3%
的硅以后,只需要12%的鉻就可以了。有資料還介紹,向Cr15Ni20的鉻鎳鋼中加2.5%
的硅,抗氧化性能可相當(dāng)Cr15Ni60的鉻鎳合金。向高鉻鋼中加鋁也能使抗氧化性能顯
著提高,它的作用與加硅的功能相仿。向高鉻鋼中加硅和鋁的目的:一是為了進(jìn)一步
提高鋼的抗氧化性能,二是為了節(jié)約用鉻。硅和鋁對(duì)提高鉻鋼抗氧化性能的作用雖然
很大,但也有很多缺點(diǎn)。最主要的是它使鋼的晶粒粗化和脆性傾向增大。
F. 鎢和釩
其加入鋼中主要起提高鋼的熱強(qiáng)性的作用。
G. 硼
高鉻鐵素體不銹鋼(Cr17MO2Ti)中加0.005%的硼,可使鋼在沸騰的65%醋酸中的
耐腐蝕性能提高;奧氏體不銹鋼中加入微量(0.0006~0.0007%)的硼,可使鋼的
熱態(tài)塑性改善;硼對(duì)提高鋼的熱強(qiáng)性有良好的作用,可使不銹鋼的熱強(qiáng)性顯著提高
,含硼的鉻鎳奧氏體不銹鋼在原子能工業(yè)中有著特殊的用途。但不銹鋼中含硼會(huì)使
鋼的塑性和沖擊韌性降低。
通過以上的介紹,大家對(duì)不銹鋼材料有沒有初步的了解了呢?如果還有疑問或者對(duì)不銹鋼還有濃厚
的興趣也可以加菲亞達(dá)客服 QQ2470199487 進(jìn)一步了解,我們非常愿意為你解答。
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