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多種元素對不銹鋼的性能和組織的影響(二)
  發(fā)布時間:2011年10月26日 點(diǎn)擊數(shù):

三 鎳在不銹鋼中的作用是在與鉻配合后才發(fā)揮出來的
  鎳是優(yōu)良的耐腐蝕材料,也是合金鋼的重要合金化元素。鎳在鋼中是形成奧氏體的元素,但低碳鎳鋼要獲得純奧氏體組織,含鎳量要達(dá)到24%;而只有含鎳27%時才使鋼在某些介質(zhì)中的耐腐蝕性能顯著改變。所以鎳不能單獨(dú)構(gòu)成不銹鋼。但是鎳與鉻同時存在于不銹鋼中時,含鎳的不銹鋼卻具有許多可貴的性能。
  基于上面的情況可知,鎳作為合金元素在不銹鋼中的作用,在于它使高鉻鋼的組織發(fā)生變化,從而使不銹鋼的耐腐蝕性能及工藝性能獲得某些改善。
四 錳和氮可以代替鉻鎳不銹鋼中鎳
  鉻鎳奧氏體鋼的優(yōu)點(diǎn)雖然很多,但近幾十年來由于鎳基耐熱合金與含鎳20%以下的熱強(qiáng)鋼的大量發(fā)展與應(yīng)用,以及化學(xué)工業(yè)日益發(fā)展對不銹鋼的需要量越來越大,而鎳的礦藏量較少且又集中分布在少數(shù)地區(qū),因此在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了鎳在供和需方面的矛盾。所以在不銹鋼與許多其他合金領(lǐng)域(如大型鑄鍛件用鋼、工具鋼、熱強(qiáng)鋼等)中,特別是鎳的資源比較缺乏的國家,廣泛地開展了節(jié)鎳和以其他元素代鎳的科學(xué)研究與生產(chǎn)實(shí)踐,在這方面研究和應(yīng)用比較多的是以錳和氮來代替不銹鋼與耐熱鋼中的鎳。
  錳對于奧氏體的作用與鎳相似。但說得確切一些,錳的作用不在于形成奧氏體,而是在于它降低鋼的臨界淬火速度,在冷卻時增加奧氏體的穩(wěn)定性,抑制奧氏體的分解,使高溫下形成的奧氏體得以保持到常溫。在提高鋼的耐腐蝕性能方面,錳的作用不大,如鋼中的含錳量從0到10.4%變化,也不使鋼在空氣與酸中的耐腐蝕性能發(fā)生明顯的改變。這是因?yàn)殄i對提高鐵基固溶體的電極電位的作用不大,形成的氧化膜的防護(hù)作用也很低,所以工業(yè)上雖有以錳合金化的奧氏體鋼(如40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN、ZGMn13鋼等),但它們不能作為不銹鋼使用。錳在鋼中穩(wěn)定奧氏體的作用約為鎳的二分之一,即2%的氮在鋼中的作用也是穩(wěn)定奧氏體,并且作用的程度比鎳還要大。例如,欲使含18%鉻的鋼在常溫下獲得奧氏體組織,以錳和氮代鎳的低鎳不銹鋼與元鎳的鉻錳氮不誘鋼,目前已在工業(yè)中獲得應(yīng)用,有的已成功地代替了經(jīng)典的18-8鉻鎳不銹鋼。
五 不銹鋼中加鈦或鈮是為了防止晶間腐蝕。
六 鉬和銅可以提高某些不銹鋼的耐腐蝕性能。
七 其他元素對不銹鋼的性能和組織的影響
  以上主要的幾種元素對不銹鋼的性能和組織的影響,除這些元素對不銹鋼性能與組織影響較大的元素以外,不銹鋼中還含有一些其他的元素。有的是和一般鋼一樣為常存雜質(zhì)元素,如硅、硫、磷等.也有的是為了某些特定的目的而加入的,如鈷、硼、硒、稀土元素等。從不銹鋼的耐腐蝕性能這一主要性質(zhì)來說,這些元素相對于已討論的幾種元素,都是非主要方面的,雖然如此,但也不能完全忽略,因?yàn)樗鼈儗Σ讳P鋼的性能與組織同樣也發(fā)生影響。

                    ——本文摘自《我的鋼鐵》