合金鋼與不銹鋼(已修改)
2025-07-01 13:08 本頁(yè)面
【正文】 不銹鋼與合金鋼碳鋼指含碳量在（%～%）之間的鐵碳合金，其以鐵，碳，錳為主要元素而不含有其它有效的合金元素，機(jī)械性能通常不如合金鋼。不銹鋼隸屬于合金鋼范疇，它是一種高合金鋼，含有大量的鉻，還有的含有大量的鎳和一定量的鈦。鉻的作用就是讓鋼具有耐腐蝕性，鎳的作用是降低不銹鋼的奧氏體化溫度。合金元素的總含量可達(dá)到10~28%，所以它是高合金鋼。（鋼就是鐵，%的鐵，大家知道純鐵的成分就是Fe原子，而一般的鐵都不是純鐵，都是FeC合金，這也就是鐵碳相圖的由來(lái)，而鋼就是含碳比較少，但是人們發(fā)現(xiàn)，鋼材如果參雜Cr之后，就會(huì)基本不生銹，于是參雜的Cr的鋼材一般就都是不銹鋼了，都具有不銹鋼的性能，但是如果再參雜別的合金，比如Ni，Mo之類的合金元素，就往往會(huì)產(chǎn)生更強(qiáng)的性能，這也就是合金鋼的由來(lái)，所以不銹鋼也是合金鋼，另外合金鋼也是由FeC來(lái)的啊，所以里面也有碳，所以就有了根據(jù)含碳量高低分的低合金，高合金之類的分法，因?yàn)楹剂吭礁咴酱?。）合金鋼的主要合金元素有硅、錳、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、鈮、鋯、鈷、鋁、銅、硼、稀土等。其中釩、鈦、鈮、鋯等在鋼中是強(qiáng)碳化物（更易與碳形成化合物）形成元素，只要有足夠的碳，在適當(dāng)條件下，就能形成各自的碳化物，當(dāng)缺碳或在高溫條件下，則以原子狀態(tài)進(jìn)入固溶體中；錳、鉻、鎢、鉬為碳化物形成元素，其中一部分以原子狀態(tài)進(jìn)入固溶體中，另一部分形成置換式合金滲碳體；鋁、銅、鎳、鈷、硅等是不形成碳化物元素，一般以原子狀態(tài)存在于固溶體中。$ T) e0 c8 V$ o7 Z0 Q0 u39。 ], \0 \) x$ C/ C合金鋼種類很多，通常按合金元素含量多少分為低合金鋼（含量＜5％），中合金鋼（含量5％～10％），高合金鋼（含量＞10％）；不銹鋼基礎(chǔ)8 _1 x1 T7 {/ C+ z/ {6 ^7 ~3 [. @( M) J% w3 a。 _一、 概述 。 s6 z0 U, [ r8 w. V! X: f3 Z N/ m隨著世界工業(yè)的發(fā)展，人們迫切需要有一種特殊物理性能的鋼種，以滿足工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。這種鋼要求既能生產(chǎn)又易加工；既不易生銹又具有耐酸、耐熱、不起皮、無(wú)磁性等等的特殊性能。 9 d39。 s4 ?4 K3 gamp。 xy39。 a9 |Eamp。 v4 d) j1 n世界各國(guó)冶金生產(chǎn)者和冶金學(xué)者為了創(chuàng)造發(fā)明這一鋼種，從十九世紀(jì)后期，就開(kāi)始精心的研究，直到一九一零年才有高鉻合金的首批生產(chǎn)。在二十世紀(jì)初的一九一三年，%的鋼中含有9~16%鉻時(shí)具有良好的抗腐蝕性能。接著，德國(guó)在一九一四年報(bào)導(dǎo)了含鉻含鎳的鋼能抗氧化和酸的作用；加拿大在一九一五年、美國(guó)在一九一六年獲得生產(chǎn)這類鋼的專利權(quán)；一九一七年法國(guó)也報(bào)導(dǎo)了含鉻10~15%、含鎳在20~40%的合金鋼?？梢?jiàn)，不銹鋼幾乎同時(shí)在四、五個(gè)國(guó)家出現(xiàn)。因此說(shuō)，不銹鋼是世界各國(guó)冶金生產(chǎn)者和冶金學(xué)者進(jìn)行精心研究的成果。 9 D% j4 w4 {5 r39。 ]2 `9 tY! m`4 v6 j1 l$ i! @ gamp。 |amp。 @1 i4 C4 ~/ [不銹鋼在我國(guó)和許多國(guó)家，它的生產(chǎn)和應(yīng)用，僅僅是剛剛開(kāi)始。由于不銹鋼有良好的物理化學(xué)性能，它的生產(chǎn)和應(yīng)用將在深度和廣度上不斷發(fā)展和擴(kuò)大。 / R/ d S7 A, ] w3 N d7 _2 U% @6 O S0 U不銹鋼從化學(xué)成份上講，是一種以鐵和碳為基礎(chǔ)的含有較多合金元素的高合金鋼。不銹鋼從物理、化學(xué)性能上講，是一種特殊鋼。 ~5 S* ?1 w2 _/ P39。 u s Gamp。 ~: N9 ], P! a不銹鋼包括耐酸鋼、不起皮鋼、耐熱鋼和電阻合金等的表面處理（通過(guò)酸洗工藝）后，它們的共同特點(diǎn)是在空氣及弱腐蝕介質(zhì)中能抵抗腐蝕性——即不易生銹。由于這些鋼具有不易生銹的特點(diǎn)，所以人們統(tǒng)稱它們?yōu)椴讳P鋼。 5 @4 J! \2 c]。 }% U9 {1 aamp。 w _2 Zamp。 [$ w4 P不銹鋼，不是絕對(duì)的不生銹不被腐蝕，而是生銹量、被腐蝕量少；生銹和被腐蝕的過(guò)程較慢，甚至根本不能察覺(jué)。因此說(shuō)，不銹只具有相對(duì)的含義，而不是絕對(duì)的。 * U。 H7 Z% k8 p t7 G$ xb1 F% } y. i7 s。 x% \二、 不銹鋼的性能和組織 / q1 E. n* s: u0 l ~ _。 Z2 o8 ]( g$ n f7 u! j9 r形成不銹鋼的性能和組織，主要是由各種元素決定的。目前，已知的化學(xué)元素有一39。百余種，對(duì)不銹鋼的性能與組織影響最大的元素有：碳、鉻、鎳、錳、氮、鈦、鈮、鉬、銅、鋁、硅、釩、鎢、硼等十多種。由于這些元素的加入，導(dǎo)致鋼的內(nèi)部組織發(fā)生變化，從而使鋼具有特殊的性能。為了加深對(duì)不銹鋼的理解，我們有必要先了解一下各種元素對(duì)不銹鋼的性能和組織的影響。 2 | z% y9 h f o4 V。 D% r [0 F2 d+ n3 f/ e) v* U1．鉻——是構(gòu)成不銹鋼的基本元素1 n0 p5 Y7 W5 [5 R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(guò)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。%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%、%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。 0 [$ A6 d39。 _+ N) g% E/ W* U。 m39。 \/ N$ Y7 n* x. o5 _2．鎳——單獨(dú)不能構(gòu)成不銹鋼 3 p. @* i+ E% d+ f7 r9 qamp。 h* I% o7 M h6 k/ `7 c8 h Q+ Z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(lái)。因?yàn)?，低炭鎳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：稀硫酸、鹽酸、磷酸等）的耐蝕性，并能改善鋼的焊接和冷彎等的工藝性能。 。 q, _0 v5 O6 ~+ M^6 S h7 _+ f1 v) G, l% J3．錳和氮——可代替鉻鎳不銹鋼中的鎳 T9 ` {0 p4 ^! n! |! `amp。 U* v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。 A! o/ c0 j5 y o7
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