【普及】各元素在不锈钢里的作用
文章来源:http://www.dg-fyd.com/xyxw/167.html 发布时间:2020-05-22
以超过60%的铁为基体,在加入不锈钢的基本元素——铬 ,影响不锈钢组织、性能的
重要元素——碳 ,改善不锈钢性能和组织的添加元素——镍、锰、氮、钛、铌、钼、
铜、硅、铝、钨、钒、硼,然后经过工厂加工处理就得到了现在应用广泛的不锈钢,
由于各工厂加入的元素各不同,因而导致出现了各系列不锈钢体,如马氏不锈钢体、
奥氏不锈钢体,下面菲亚达金属丝网有限公司着重为大家介绍各元素在不锈钢存在的原
理及其作用。
A. 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。
B. 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。
C. 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。
D. 钼和铜——能提高某些不锈钢对某些介质的耐腐蚀性能
钼和铜能提高不锈钢对、醋酸等腐蚀介质的耐蚀能力。钼还能显著提高对含氯离子
的介质(如)以及有机酸中的耐蚀能力。但含钼的不锈钢不宜在硝酸中应用,含钼
的不锈钢在沸腾的65%硝酸中的腐蚀速度比不含钼的增加一倍;铜加入铬锰氮不锈
钢中,会加速不锈钢的晶间腐蚀。钼对钢获得单一奥氏体组织有不利影响,因此在
含钼钢中,为了使钢在热处理后具有单一的奥氏体组织。镍在锰等元素的含量要相
应的提高。
E. 硅和铝——能提高不锈钢的抗氧化能力
硅对提高铬钢抗氧化能力的作用很显著,含5%铬及1%硅的钢,抗氧化的能力可与12%
铬钢相等。如使钢在1000℃能抵抗氧化,含0.5%硅时需要22%的铬,如加入2.5~3%
的硅以后,只需要12%的铬就可以了。有资料还介绍,向Cr15Ni20的铬镍钢中加2.5%
的硅,抗氧化性能可相当Cr15Ni60的铬镍合金。向高铬钢中加铝也能使抗氧化性能显
著提高,它的作用与加硅的功能相仿。向高铬钢中加硅和铝的目的:一是为了进一步
提高钢的抗氧化性能,二是为了节约用铬。硅和铝对提高铬钢抗氧化性能的作用虽然
很大,但也有很多缺点。最主要的是它使钢的晶粒粗化和脆性倾向增大。
F. 钨和钒
其加入钢中主要起提高钢的热强性的作用。
G. 硼
高铬铁素体不锈钢(Cr17MO2Ti)中加0.005%的硼,可使钢在沸腾的65%醋酸中的
耐腐蚀性能提高;奥氏体不锈钢中加入微量(0.0006~0.0007%)的硼,可使钢的
热态塑性改善;硼对提高钢的热强性有良好的作用,可使不锈钢的热强性显著提高
,含硼的铬镍奥氏体不锈钢在原子能工业中有着特殊的用途。但不锈钢中含硼会使
钢的塑性和冲击韧性降低。
通过以上的介绍,大家对不锈钢材料有没有初步的了解了呢?如果还有疑问或者对不锈钢还有浓厚
的兴趣也可以加菲亚达客服 QQ2470199487 进一步了解,我们非常愿意为你解答。
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