合金鋼與不銹鋼-在線瀏覽
2025-08-06 13:08本頁(yè)面
【正文】 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。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。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。但錳的加入會(huì)使含鉻低的不銹鋼耐蝕性降低。因此，在不銹鋼中不單獨(dú)使用錳，只用部分代替鎳。 k+ |! r. U3 [/ M: zj. n5 G4 `2 Tamp。 m: u39。 _* ^6 W8 |碳在不銹鋼中的含量及其分布的形式，在很大程度上左右著不銹鋼的性能和組織：一方面碳是穩(wěn)定奧氏體元素，并作用的程度很大，約為鎳的30倍，含碳量高的（馬氏體）不銹鋼，完全可以接受淬火強(qiáng)化，從而在機(jī)械性能方面可大大提高它的強(qiáng)度；另一方面由于碳和鉻的親和力很大，在不銹鋼中要占用十七倍碳量的鉻與它結(jié)合成碳化鉻。所以，從強(qiáng)度與耐腐蝕性能兩方面來(lái)看，碳在不銹鋼中的作用是互相矛盾的。如9Cr18鋼等。 E0 g( {5．鈦和鈮——能防止不銹鋼的晶間腐蝕 w, Y7 v6 {5 v/ O6 E/ e, L. Y8 X0 M% n7 r9 Q2 q不銹鋼加熱到450~800℃時(shí)，常常由于在晶界析出鉻的碳化物而使晶界附近的含鉻量下降形成貧鉻區(qū)，導(dǎo)致晶界附近的電極電位下降，從而引起電化學(xué)腐蝕。常見(jiàn)的如在焊縫附近的熱影響區(qū)內(nèi)發(fā)生的晶間腐蝕。因此，鈦和鈮常用來(lái)固定鋼中的碳，提高不銹鋼抗晶間腐蝕的能力，并改善鋼的焊接性能。 a6 O, R+ _7 Q0 N b+ N. s ?amp。 r R3 g) m5 Uamp。 P. t2 o F% ] ?! ~2 `% L$ i6．鉬和銅——能提高某些不銹鋼對(duì)某些介質(zhì)的耐腐蝕性能 0 j* K* ?7 k{5 M8 k。 s鉬和銅能提高不銹鋼對(duì)硫酸、醋酸等腐蝕介質(zhì)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。 N. r39。 O+ ^, S* uamp。鎳在錳等元素的含量要相應(yīng)的提高。 C$ O1 i( P, J。 |39。如使鋼在1000℃能抵抗氧化，%硅時(shí)需要22%的鉻，～3%的硅以后，只需要12%的鉻就可以了。 : A8 M b. Q uamp。 W9 x$ E. W1 U。 2 ?: | c) y3 H8 u, J O: ~4 `。 Y) g6 G% ?6 E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。 z2 p. Z+ g! i: Eo. C。最主要的是它使鋼的晶粒粗化和脆性傾向增大。 `8．鎢和釩加入鋼中，其主要作用是提高鋼的熱強(qiáng)性, K4 P% q9 {39。 ^7 r$ U1 x4 b8 A/ d6 u。 I s39。 4 O$ Z6 x( $ ?39。 。 g% zamp。 $ `4 y5 \: f, ^1 ]0 U/ j! T. ^) U e。在工業(yè)上實(shí)際應(yīng)用的不銹鋼，很多鋼中同時(shí)存在著幾種至十幾種合金元素，當(dāng)幾種元素共存于不銹鋼這一統(tǒng)一體中時(shí)，決定不銹鋼組織的是各種元素影響的總和。 f. x8 I. A各種元素對(duì)不銹鋼組織的影響，根據(jù)其共同性，概括起來(lái)，基本上分屬于兩大類：一類是形成或穩(wěn)定奧氏體的元素，它們是碳、鎳、錳、氮、銅、以碳和氮的作用程度最大；另一類是形成鐵素體的元素，它們是鉻、鎢、鉬、鈮、硅、鈦、釩、鋁等，這一類元素形成鐵素體的作用，如以鉻為1來(lái)加以比較，其他元素的作用都比鉻大。如果穩(wěn)定奧氏體的元素的作用居于主要方面的話，不銹鋼的組織就以?shī)W氏體為主，很少以至沒(méi)有鐵素體；如果他們的作用程度還不能使鋼的奧氏體保持至室溫的話，這種不穩(wěn)定的奧氏體在冷卻時(shí)即發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，鋼的組織則為馬氏體；如果形成鐵素體的元素的作用成為主要方面的話，鋼的組織則以鐵素體為主。 O2 h2 {amp。 L0 bamp。因此說(shuō)，不銹鋼的性能，歸根到底主要是由合金元素決定的。 t8 B. s2 I4 E1 v1 z7 R) M/ F E/ ]4 n) J。 _0 d只含有鉻元素的不銹鋼，人們通常稱它為“不銹鐵”，工業(yè)上稱它為“鉻不銹鋼”。這類鋼具有抵抗大氣及弱腐蝕介質(zhì)的能力，或有更高的耐腐蝕性能與抗氧化性能，或可淬火使用。這類鋼遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)用鋼的特殊要求。 \9 f0 b M4 q7 j, O。如在含鉻18%的低炭（%以下的炭）的鐵素體鋼中加入8%的鎳后，在常溫下可獲得最理想的純奧氏體組織，這種鋼就是人們通常所稱的無(wú)磁性的不銹鋼。這類不銹鋼的缺點(diǎn)是機(jī)械性能比較低，對(duì)晶間腐蝕及應(yīng)力腐蝕比較敏感，但通過(guò)適量的合金添加劑或工藝措施，就能改善或消除。就是人們通常所講的“鉻錳氮”不銹鋼。生產(chǎn)這類不銹鋼除個(gè)別情況下，主要是為了節(jié)約昂貴的鎳元素，所以這類鋼又叫節(jié)鎳不銹鋼。 c1 w8 F X) \}% o0 V, A4 h9 j不銹鋼是一個(gè)范圍很大的特殊鋼系列。但就其主要合金成分，金相組織和工業(yè)上的主要用途，大體可作如下分類： ( Mamp。 `. m. I+ L D[1．不銹鋼根據(jù)其主要合金成分，通?？煞忠韵氯悾?9 ?3 w! W5 B g$ E A% S! M* ^! W. I P7 V% ~（1） 鉻不銹鋼類： ) D. k4 F! p0 J9 u$ g$ k2 y8 }/ J C% v$ ]4 X這類不銹鋼除鐵基外，主要合金元素是鉻。 % l4 pN A4 F1 T+ X/ s4 e。 U3 o（2） 鉻鎳不銹鋼類： 5 g。 n) a! G% [* e1 ng( S) sY/ ~+ R |這類不銹鋼除鐵基外，主要合金元素是鉻和鎳。 $ Z5 i$ ^4 h( }_ b0 `N6 m( MNd$ Jamp。 t G, gamp。 eamp。 P這類不銹鋼除鐵基外，主要合金元素是鉻和錳，%以下的氮。這些元素在鋼中的含量分別只有5%以下。 [1 Q. e4 bamp。 y0 A39。 a+ m H* W0 ?3 O$ } n( V0 }, r) ?（1） 鐵素體的——即含鉻不含鎳的不銹鋼。這類鋼總是有磁性的。這類鋼總是帶有磁性的。這類鋼只能冷加工使之硬化；熱處理只能使之軟化。在冷加工后，有的會(huì)帶有磁性的。 l8 D2以上的三種分類僅是按鋼的基體組織分的，由于鋼中穩(wěn)定奧氏體及形成鐵素體的元素的作用不能互相平衡。 + U _ p$ W1 t% N) `. K, l7 W9 k
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