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不锈钢中各类元素的作用1

更新日期:2016-4-14 9:08:08    点击:182
1.铬——是构成不锈钢的基本元素。 铬是决定不锈钢耐腐蚀性能的最基本元素。在氧化性介质中,铬能使钢的表面很快形成 一层实际为腐蚀介质不能透过和不溶解的富铬的氧化膜, 这层氧化膜很致密, 并与金属基本 结合得很牢固,保护钢免受外界介质进一步氧化浸蚀;铬还能有效地提高钢的电极电位。当 含铬量不低于 12.5%原子时,可使钢的电极电位发生突变,由负电位升到正的电极电位。因而 可显著提高钢的耐蚀性。铬的含量越高,钢的耐蚀性能越好。当含铬量达到 25%、37.5% 原子时,会发生第二次第三次的突变,使钢具有更高的耐腐蚀性能。
2.镍——单独不能构成不锈钢 镍对不锈钢耐腐蚀的影响,只有它与铬配合时才能充分显示出来。因为,低炭镍钢要获 得纯奥氏体组织,含镍量需达 24%;要使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变,含镍量 需在 27%以上。所以,镍不能单独构成不锈钢。而在含铬 18%的钢中加入 9%的镍,就能 使钢在常温下获得单一奥氏体组织,并可以提高钢对非氧化性介质(如:稀、、磷酸等)的 耐蚀性,并能改善钢的焊接和冷弯等的工艺性能。
3.锰和氮——可代替铬镍不锈钢中的镍 锰和氮在不锈钢中有镍相仿的作用。锰的稳定奥氏体作用为镍的二分之一,而氮的作 用比镍大很多,约为镍的 40 倍左右。因而锰和氮可代镍获得单一的奥氏体组织。但锰的加 入会使含铬低的不锈钢耐蚀性降低。同时,高锰奥氏体钢不易加工。因此,在不锈钢中不单 独使用锰,只用部分代替镍。 
4.碳——在不锈钢中具有两重性 碳在不锈钢中的含量及其分布的形式,在很大程度上左右着不锈钢的性能和组织:一方 面碳是稳定奥氏体元素,并作用的程度很大,约为镍的 30 倍,含碳量高的(马氏体)不锈 钢,完全可以接受淬火强化,从而在机械性能方面可大大提高它的强度;另一方面由于碳和 铬的亲和力很大, 在不锈钢中要占用十七倍碳量的铬与它结合成碳化铬。 随着钢中含碳量的 增加,则与碳形成碳化物的铬越多,从而显著降低钢的耐蚀性。所以,从强度与耐腐蚀性能 两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。在实际应用中,为了达到耐腐蚀的目的, 不锈钢的含碳量一般较低,在大多在 0.1%左右,为了进一步提高钢的耐腐蚀能力,特别是 抗晶间腐蚀的能力,常采用超低碳的不锈钢,含碳量在 0.03%甚至更低;但用于制造滚动 轴承、弹簧、工具等不锈钢,由于要求有高的硬度和耐磨性,因而含碳量较高,一般均在 0. 85~1.00%之间。如 9Cr18 钢等。
 
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