Mo含量对不锈钢在环烷酸介质中腐蚀与冲蚀的影响
化学成分对不锈钢的组织和性能的影响
化学成分对不锈钢的组织和性能的影响1、铬(Cr):铬是决定不锈钢耐腐蚀性能的主要元素。
2、碳(C):碳具有双重作用。
碳是不锈钢中仅次于铬的第二号常用元素,不锈钢的组织和性能在很大程度上取决于碳含量及其分布状态。
3、镍(Ni):镍是稳定奥氏体元素。
镍是不锈钢中第三号常用元素,它在钢中起扩大奥氏体区、稳定奥氏体组织的作用。
铬不锈钢加入一定量的镍后,组织的性能都发生明显变化。
镍能有效地降低素体钢的脆性,改善其焊接性能,但对抗应力腐蚀性能有不利的影响,对于奥氏体钢,镍能降低钢的冷加工硬化趋势,改善冷加工性能,使钢在常温和低温下均具有很高的塑性和韧性。
4、锰和氮(Mn、N):锰和氮可以代替镍。
锰是奥氏体形成的元素,它能抑制奥氏体的分解,使高温形成的奥氏体组织保持到室温。
锰稳定奥氏体的作用为镍的1/2,2%的锰可以代替1%的镍。
含锰钢具有冷加工硬化效应显著、耐磨性高的优点。
缺点是对晶间腐蚀很敏感,并且不能通过加钛和铌来消除晶间腐蚀。
氮也是稳定奥氏体元素,氮和锰结合能取代比较贵的镍。
氮稳定奥氏体的作用比镍大。
与碳相当。
氮代镍的比例约为0.025:1,一般认为氮可取代2.5% ~6.5%的镍。
在奥氏体中氮也使最有效的固溶强化元素之一。
氮和铬的亲和力要比碳与铬的亲和力小,奥氏体钢很少见到Cr2N的析出。
因此,氮能在不降低腐蚀性能的基础上,提高不锈钢的强度,研制含氮不锈钢是近几年来不锈钢工业的趋势。
5、钛和铌(Ti、Nb):钛和铌可以防止晶间腐蚀。
铬-镍奥氏体不锈钢在450~800 ℃温度区加热,常发生沿晶界的腐蚀破坏,成为晶间腐蚀。
一般认为,晶间腐蚀是碳从饱和的奥氏体以Cr23C6形态析出,造成晶界处奥氏体贫铬所致。
防止晶界贫铬是防止晶间腐蚀的有效方法。
如将各种元素按与碳的亲和力大小排列,顺序为:钛、锆、钒、铌、钨、钼、铬、锰。
钛和铌与碳的亲和力都比铬大,把它们加入钢中后,碳优先与它们结合生成碳化钛(TiC)和碳化铌(NbC),这样就避免了析出碳化铬而造成晶界贫铬。
各种元素对不锈钢组织性能的影响
低镍奥氏体不锈钢组织与凝固模式Cr-№-N系奥氏体不锈钢因为具有低镍低成本特点而受到广泛关注,但是由于成分与传统的Cr-Ni系奥氏体不锈钢不同,因此该系列不锈钢在轧制过程中容易出现边裂等问题。
这种边裂的产生与凝固模式有关。
奥氏体不锈钢的凝固模式主要由化学成分决定,同时受冷却速度的影响。
本论文选用新型低镍Cr.Mn-N系奥氏体不锈钢Crl5Mn9Cu2NilN为实验材料,利用THE砌ⅥORESTOR-W型焊接热模拟机对试样进行可控制冷却速度和调整Cr、Mn含量的凝固实验,采用光学显微镜和电子探针等手段,研究了冷却速度和Cr、Mn含量对Crl5Mn9Cu2_NilN钢组织和凝固模式的影响。
首先开发了在焊接热模拟试验机上进行熔炼试验的实验方法。
在熔炼实验中发现:保温时较大电流会产生较大电磁搅拌力,进而使熔炼后试样中出现孔洞。
这个问题通过严格控制热电偶的位置,尽量减小加热线圈电流和适当延长保温时间等关键操作得以解决。
然后利用开发成功的熔炼实验方法进行了控制冷却速度和改变Cr、Mn含量的凝固实验。
控制冷却速度凝固实验结果表明:当冷却速度较小时,试样的组织为奥氏体基体上分布着蠕虫状铁素体,凝固模式为FA模式;当冷却速度增大时,凝固模式变为大部分液相先析出铁素体,剩余液相直接析出奥氏体模式;随冷却速度增大,铁素体形态经历了从蠕虫状向网状、树枝状和侧板条状转变。
调整Cr和Mn含量实验结果表明:Cr含量大于17.8%时,凝固模式由大部分液相先析出铁素体而剩余液相直接析出奥氏体模式转变为FA模式。
Cr含量为18.8%时,N含量较低的试样组织变为铁素体和奥氏体各占约50%的双相钢,N含量较高的试样组织仍为奥氏体基体上分布有网状铁素。
含量大于11%时,Mn由奥氏体化元素转变为铁素体化元素,使得凝固模式由液相先析出铁素体而剩余液相直接析出奥氏体模式转变为FA模式,较高的Mn含量增加了固.液界面前沿的成分过冷度,使得结晶形态由胞状转变为树枝状。
含Mo不锈钢的准确快速鉴别
经验交流
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许士海,郭明富 (宜兴北海封头有限公司,江苏 宜兴 #$%#$#)
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$ 概述
不锈钢以其优良的性能和高回报的特点成为钢 铁产业的热点和重点,不少企业,特别是小企业、不 法商人纷纷投资参与市场竞争。市场上不锈钢产品 质量参差不齐、鱼目混珠,甚至将 &’($)*+, - .&% 假冒 为 &’($/*+$#!". - .$0、&&’($/*+$#!". - .$01 牟 取 暴 利,严重扰乱市场、损害用户利益、缩短压力容器使 用寿命和危及压力容器安全。
各种合金元素对不锈钢组织和性能的影响
各种合金元素对不锈钢组织和性能的影响从物理冶金学原理可知,合金的化学成份决定其各种热处理状态和加工处理状态下的金相结构和组织。
以化学成份为基础,加上金相结构和组织决定着该合金材料的性能。
为了比较系统地理解众多不锈钢牌号的异同和各种合金元素对加工性能的影响,下面介绍不锈钢中主要合金元素铬、镍、硅、锰、钼、铜、铝、氮、钛、铌和碳对其金相结构、组织和性能。
一、合金元素的影响1、铬、镍、铝、为形成铁素体的元素,是不锈钢获得耐腐蚀性能的主要合金元素。
在碳钢的基础上加入足够量的铬(w cr≥12%),既可使钢在氧化性介质中产生一种与基体组织牢固结合的铬铁氧化物(F e Cr)2O3的钝化膜;又能提高钢在电介质中的电极电位,从而使化学稳定性得到提高。
硅和铝同样能使钢在氧化性介质中生成致密的保护膜,其中铝的作用比铬还强烈。
在奥氏体型耐热钢中,这些元素均能提高其抗氧化性。
在18-8型不锈钢中,当硅的质量分数从0.4%提高到2.4%时,钢在980℃时抗氧化性能提高22倍。
如果硅含量过高,会严重恶化稳定奥氏体型钢的焊接性,故必须严格控制硅在钢中的含量。
铝在沉淀硬化型不锈钢中,可以提高其室温和高温的强度。
2、镍为形成奥氏体的元素。
能使合金表面钝化,扩大钢在酸中的钝化范围,但不能改善其对稀硝酸的耐蚀性。
它能提高不锈钢抗硫酸、盐酸等腐蚀介质的性能,是耐蚀钢的主要合金元素,如果单独使用镍作为不锈钢合金元素,其质量分数要高达24%才能得到全奥氏体组织,但这是极为不经济的。
而在低碳铬不锈钢(w cr>17%)的基础上,只需加入质量分数为9%的镍。
即可获得耐蚀性好、综合力学性能也好的室温下稳定的奥氏体组织,既能满足钢的耐蚀性要求,又能提高钢的高温强度和抗氧化性能,成为一种具有良好综合性能的钢种。
3、钼和铜钼是形成铁素体的元素。
在铬不锈钢中加入钼,可以提高钢在非氧化性介质中的稳定。
它的独特之处是能抵抗氯离子(Cl-)产生的点腐蚀;同时也能提高奥氏体型钢的热强性,改善奥氏体钢短时塑性和持久塑性,对焊接有利。
各种元素对不锈钢的性能和组织的影响和作用
各种元素对不锈钢的性能和组织的影响和作用①铬使铁基固溶体的电极电位提升②铬吸取铁的电子使铁钝化钝化是由于阳极反应被阻止而引起金属与合金耐腐蚀性能被提升的现象。
构成金属与合金钝化的理论专门多,要紧有薄膜论、吸附论及电子排列论。
1-2.碳在不锈钢中的两重性碳是工业用钢的要紧元素之一,钢的性能与组织在专门大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式,在不锈钢中碳的阻碍尤为明显。
碳在不锈钢中对组织的阻碍要紧表现在两方面,一方面碳是稳固奥氏体的元素,同时作用的程度专门大(约为镍的30倍),另一方面由于碳和铬的亲和力专门大,与铬形成—系列复杂的碳化物。
因此,从强度与耐腐烛性能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。
认识了这一阻碍的规律,我们就能够从不同的使用要求动身,选择不同含碳量的不锈钢。
例如工业中应用最广泛的,也是最起码的不锈钢——0Crl3~4Cr13这五个钢号的标准含铬量规定为12~14%,确实是把碳要与铬形成碳化铬的因素考虑到里面去以后才决定的,目的即在于使碳与铬结合成碳化铬以后,固溶体中的含铬量不致低于11.7%这一最低限度的含铬量。
就这五个钢号来讲由于含碳量不同,强度与耐腐蚀性能也是有区别的,0Cr 13~2Crl3钢的耐腐蚀性较好但强度低于3Crl3和4Cr13钢,多用于制造结构零件,后两个钢号由于含碳较高而可获得高的强度多用于制造弹簧、刀具等要求高强度及耐磨的零件。
又如为了克服18-8铬镍不锈钢的晶间腐蚀,能够将钢的含碳量降至0.03%以下,或者加入比铬和碳亲和力更大的元素(钛或铌),使之不形成碳化铬,再如当高硬度与耐磨性成为要紧要求时,我们能够在增加钢的含碳量的同时适当地提升含铬量,做到既满足硬度与耐磨性的要求,又兼顾—定的耐腐蚀功能,工业上用作轴承、量具与刃具有不锈钢9Cr18和9Cr17MoVCo钢,含碳量虽高达0.85~0.95%,由于它们的含铬量也相应地提升了,因此仍保证了耐腐蚀的要求。
不锈钢材料中C.Cr.Ni.Mo元素对焊接的影响
不锈钢材料中C.Cr.Ni.Mo元素对焊接的影响引言不锈钢是一种重要的材料,在许多领域都有广泛的应用。
其中,C(碳)、Cr(铬)、Ni(镍)、Mo(钼)等元素在不锈钢材料中扮演着重要的角色。
本文将探讨这些元素对不锈钢焊接性能的影响。
C(碳)C元素是不锈钢中的主要合金元素之一。
它的存在可以显著提高不锈钢的强度和硬度。
然而,在焊接过程中,过高的碳含量会导致焊缝区域的晶间腐蚀敏感性增加。
因此,控制合适的碳含量对焊接质量至关重要。
Cr(铬)Cr元素在不锈钢中起到抗腐蚀的关键作用。
它与氧气反应生成一种致密的铬氧化物膜(Cr2O3),阻碍了进一步的氧气扩散,从而提高了不锈钢的抗腐蚀性能。
在焊接中,合适的Cr含量可以保证焊缝区域的抗腐蚀性能与母材相当。
Ni(镍)Ni元素在不锈钢中起到增强韧性和抗冲击性能的作用。
在焊接过程中,合适的Ni含量可以有助于减少焊接热影响区的脆性相的形成,提高焊缝的韧性。
此外,Ni还可以改善焊接材料的耐腐蚀性能。
Mo(钼)Mo元素是不锈钢中的常用合金元素之一,主要用于提高抗蚀性能。
Mo可以与其他元素形成稳定的化合物,增加不锈钢的抗氧化性能和耐蚀性。
在焊接过程中,适当的Mo含量可以减少焊缝区域的晶间腐蚀,提高焊缝的耐蚀性。
影响焊接性能的因素除了上述C、Cr、Ni、Mo元素对焊接性能的影响外,还有其他一些因素可能会影响焊接质量。
例如焊接工艺参数、焊接电流密度和焊接速度等。
正确选择和控制这些因素对于保证焊接接头的质量至关重要。
结论C、Cr、Ni、Mo元素在不锈钢材料中发挥着重要的作用,影响着焊接质量和性能。
适当控制这些元素的含量可以确保焊接接头具有良好的力学性能、耐腐蚀性能和耐热性能。
除了合适的元素含量,合理的焊接工艺参数和焊接操作也是确保焊接质量的关键因素。
本文主要介绍了不锈钢材料中C、Cr、Ni、Mo元素对焊接的影响。
未来的研究可以进一步探索不锈钢焊接中其他元素、焊接材料和焊接工艺对焊接性能的影响,以推动不锈钢焊接技术的发展和应用。
钼元素在提高不锈钢耐腐蚀性中的作用
铝元素在提高不锈钢耐腐蚀性中的作用铝最常见的应用是生产不锈钢和银基合金。
钥被广泛认为可以提高不锈钢的耐点蚀性能,因此是不锈钢成分中的关键合金元素。
双相、超双相和奥氏体不锈钢都在制造过程中使用钥。
什么是不锈钢?对于一种被视为不锈钢的钢,它必须含有至少10.5%的络。
在该阈值以上,它促进形成高度稳定的钝化膜,该钝化膜在暴露于含氧环境时立即形成。
这种非常薄的自修复层可以在各种温度下提供保护,免受从海水到酸的各种恶劣环境的影响。
增加锚含量通常会增加耐腐蚀性,这与较厚的钝化膜有关。
由于不锈钢固有的耐腐蚀性,一般的表面腐蚀很少成为问题。
在钝化膜中可能存在缺陷或弱点的情况下,更容易发生点蚀。
PREN计算根据经验,钥可以提高耐点蚀性能。
因此,它是计算耐点蚀当量数(PREN值)的主要组成部分。
此PREN值可用于比较不同等级,但不能安全地用于预测特定应用中等级的绝对性能。
这是一种根据不同类型金属的化学成分比较其耐点蚀性能的有用理论方法。
最广泛接受的PREN配方利用络、铝和氮的含量,即PREN=%Cr+3.3x⅜Mo+16x⅜No由于大多数产品规格允许一系列成分,某些最终用户也会指定最小PREN值,以确保足够的耐腐蚀性。
PREN计算结果因此,可以看出,铝含量的增加比络的耐点蚀性提高得更大。
原则上,添加越来越多的铝会迅速提高合金的性能。
那么,为什么这个简单的逻辑没有得到更广泛的遵循呢?提高铜含量对合金的成本有直接影响。
与珞相比,它目前的成本高出约4倍,这抵消了PREN计算中的正因子(3.3)o然而,为了保持奥氏体不锈钢良好的机械和物理财产,为了提高耐腐蚀性而增加的锚或铝必须通过镇和作为“奥氏体形成剂”的一系列其他元素来抵消。
与铭相比,钥在形成奥氏体方面的系数为1.5o因此,只要耐点蚀性的提高(与络相比)大于保持奥氏体所需的额外银含量,添加铝而不是铭就更具成本效益。
向不锈钢中添加铝已被证明可以增加点蚀和再钝化电位,从而通过减少钝化膜中的点缺陷数量来提高钝化膜的电阻。
C、Mn、Si、S、P、Cr、Mo这几种元素含量在钢中的作用和对性能的影响
C、Mn、Si、S、P、Cr、Mo这几种元素含量在钢中的作用和对性能的影响1、铬(Cr)铬能增加钢的淬透性并有二次硬化作用。
可提高高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆;含量超过12%时。
使钢有良好的高温抗氧化性和耐氧化性介质腐蚀的作用。
还增加钢的热强性,铬为不锈耐酸钢及耐热钢的主要合金元素。
铬能提高碳素钢轧制状态的强度和硬度。
降低伸长率和断面收缩率。
当铬含量超过15%时,强度和硬度将下降,伸长率和断面收缩率则相应地有所提高。
含铬钢的零件经研磨容易获得较高的表面加工质量。
铬在调质结构钢中的主要作用是提高淬透性。
使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性能,在渗碳钢中还可以形成含铬的碳化物,从而提高材料表面的耐磨性。
含铬的弹簧钢在热处理时不易脱碳。
铬能提高工具钢的耐磨性、硬度和红硬性。
有良好的回火稳定性。
在电热合金中,铬能提高合金的抗氧化性、电阻和强度。
(1) 对钢的显做组织及热处理的作用A、铬与铁形成连续固溶体,缩小奥氏体相区城。
铬与碳形成多种碳化物,与碳的亲和力大于铁和锰而低于钨、钼等.铬与铁可形成金属间化合物σ相(FeCr)B、铬使珠光体中碳的浓度及奥氏体中碳的极限溶解度减少C、减缓奥氏体的分解速度,显著提高钢的淬透性.但亦增加钢的回火脆性倾向(2)对钢的力学性能的作用A、提高钢的强度和硬度.时加入其他合金元素时,效果较显著B、显著提高钢的脆性转变温度C、在含铬量高的Fe-Cr合金中,若有σ相析出,冲击韧性急剧下降(3)对钢的物理、化学及工艺性能的作用A、提高钢的耐磨性,经研磨,易获得较高的表面光洁度B、降低钢的电导率,降低电阻温度系数C、提高钢的矫顽力和剩余磁感.广泛用于制造永磁钢D、铬促使钢的表面形成钝化膜,当有一定含量的铭时,显著提高钢的耐腐蚀性能(特别是硝酸)。
若有铬的碳化物析出时,使钢的耐腐蚀性能下降E、提高钢的抗氧化性能F、铬钢中易形成树枝状偏析,降低钢的塑性G、由于铬使钢的热导率下降,热加工时要缓慢升温,锻、轧后要缓冷(4)在钢中的应用A、合金结构钢中主要利用铬提高淬透性,并可在渗碳表面形成含铬碳化物以提高耐磨性B、弹簧钢中利用铬和共他合金元素一起提供的综合性能C、轴承钢中主要利用铬的特殊碳化物对耐磨性的贡献及研磨后表面光沽度高的优点D、工具钢和高速钢中主要利用铬提高耐磨性的作用,并具有一定的回火稳定性和韧性E、不锈钢、耐热钢中铬常与锰、氮、镍等联合便用,当需形成奥氏体钢时,稳定铁素体的铬与稳定奥氏体的锰、镍之间须有一定比例,如Cr18Ni9等F、我国铬资源较少.应尽量节省铬的使用2、钼(Mo)钼在钢中能提高淬透性和热强性。
不锈钢各元素的影响
耐热性能是指高温下,既有抗氧化或耐气体介质腐蚀的性能即热稳定性,同时在高温时双有足够的强度即热强性。
碳的影响:碳在奥氏体不锈钢中是强烈形成并稳定奥氏体且扩大奥氏体区的元素.碳形成奥氏体的能力约为镍的30倍,碳是一种间隙元素,通过固溶强化可显著提高奥氏体不锈钢的强度.碳还可提高奥氏体不锈钢在高浓氯化物(如42%MgCl2沸腾溶液)中的耐应力腐蚀的性能.但是,在奥氏体不锈钢中,碳常常被视为有害元素,这主要是由于在不锈钢和耐蚀用途中的一些条件下(比如焊接或经450~850℃加热),碳可与钢中的铬形成高铬的Cr23C6型碳化合物从而导致局部铬的贫化,使钢的耐蚀性特别是耐晶间腐蚀性能下降.因此,60年代以来新发展的铬镍奥氏体不锈钢大都是碳含量小于0.03%或0.02%超低碳型的,可以知道随着碳含量降低,钢的晶间腐蚀敏感性降低,当碳含量低于0.02%才具有最明显的效果,一些实验珠光还指出,碳还会增大铬奥氏体不锈钢的点腐蚀分倾向.由于碳的有害作用,不仅在奥氏体不锈钢冶炼过和中应按要求控制尽量低的碳含量,而且在随后的热,冷加工和热处理等过程中也在防止不锈钢表面增碳,且免铬的碳化物析出.铬的影响:铬是奥氏体不锈钢中最主要的合金元素,奥氏体不锈钢的不锈性和耐蚀性的获得主要是由于在会质作用下,铬促进了钢的钝化并使钢保持稳定钝态的结果.○1铬对组织的影响:在奥氏体不锈钢中,铬是强烈形成并稳定铁体的元素,缩小奥氏体区,随着钢中含量增加,奥氏体不锈钢中可出现铁素体(δ)组织,研究表明,在铬镍奥氏体不锈钢中,当碳含量为0.1%,铬含量为18%时,为获得稳定的单一奥氏体组织,所需镍含量最低,约为8%,就这一点而言,常用的18Cr—8Ni型铬镍奥氏体不锈钢是含铬,镍量配比最为适宜的一种.有奥氏体不锈钢中,随着铬含量的增加,一些金属间相(比如δ相)的形成倾向增大,当钢中含有钼时,铬含含量会增加还会χ相等的形成,如前所述,σ, χ相的析出不仅显著降低钢的塑性和韧性,而且在一些条件下还降低钢的耐蚀性,奥氏体不锈钢中铬含量的提高可使马氏体转烃温度(Ms)下降,从而提高奥氏体基体的稳定性.因此高铬(比如超过20%)奥氏体不锈钢即使经过冷加工和低温处理也很难获得马氏体组织..铬是强碳化物形成元素,在奥氏体不锈钢中也不例外,奥氏体不锈钢中常见的铬碳化物有Cr23C6;当钢中含有钼或铬时,还可见到期Cr6C等碳化物,它们的形成在某些条件下对钢的性能会产生重要影响.○2铬对性能的影响:一般来主,只要奥氏体不锈钢保持完全奥氏体组织而没有δ铁素体等的形成,仅提高钢中铬含量不会对力学性能有显著影响,铬对奥氏体不锈钢性能影响最大的是耐蚀性,主要表现为:铬提高钢的耐氧化性介质和酸性氯化物介质的性能;在镍以及钼和铜复合作用下,铬提高钢耐一些还原性介质,有机酸,尿素和碱介质的性能;铬还提高钢耐局部腐蚀,比如晶间腐蚀.点腐蚀,缝隙腐蚀以及某此条件下应力体育馆的性能..对奥氏体不锈钢晶间体育馆敏感性影响最大的因素是钢中碳含量,其他元素对晶间体育馆的作用主要视其对碳化物的溶解和沉淀行为的影响而定,在奥氏体不锈钢中,铬能增大碳的溶解度而降低铬的贫化度,因而提高铬含量对奥氏体不锈钢的耐晶间腐蚀是有益,铬非常有效地改善奥氏体不锈钢的耐点腐蚀及缝隙腐蚀性能,当钢中同时有钼或钼及氮存在时,铬的这种有效性大加强,虽然根据研究钼的耐点体育馆及缝隙腐蚀的能力为铬的话倍左右,氮为铬的30倍,但是大量研究,奥氏体不锈钢中如果没有铬或者铬含量较低,钼及氮的耐点腐蚀与缝隙腐蚀作用便会丧失或不够显著.铬对奥氏体不锈钢的耐应力腐蚀性能的作用,随实验介质条件及实际使用环境而异,在MgCl2沸腾溶液中,铬的作用一般是有害的,但是在含Cl-和氧的水介质,高温高压水以及点腐蚀为起源的应力腐蚀条件下,提高钢中铬含量则对耐应力腐蚀有利,同时,铬还可防止奥氏体不锈钢及合金中由于镍含量提高而容易出现的晶间型应力腐蚀的倾向,对开苛性(NqOH)应力腐蚀,铬的作用也是有益的铬除对负数氏体不锈钢耐蚀性有重要影响外,还能显著提高该类钢的抗氧化,抗硫化和抗融盐腐蚀等性能.镍是奥氏体不锈钢中的主要合金元素,其主要作用是一百万并稳定奥氏体,使钢获得完全奥氏体组织,从而使钢具有良好的强度和塑性,韧性的配合,并具有优良的冷,热加工性和冷形成性以及焊接,低温与无磁等性能,同时提高奥氏体不锈钢的热力学稳定性,使之不仅比相同铬,钼含量的铁素体,马氏体等类不锈钢肯有更好的不锈性和耐氧化性介质的性能,而且于表面膜稳定性的提高,从而使钢还具有更加优异的耐一些还原性介质的性能.。
316L奥氏体不锈钢的腐蚀行为
316L奥氏体不锈钢的腐蚀行为范强强【摘要】综述了316L奥氏体不锈钢应用过程中的腐蚀行为,包括晶间腐蚀、应力腐蚀开裂、缝隙腐蚀、环烷酸腐蚀、大气腐蚀和海水腐蚀。
同时介绍了合金元素Mo、N和Al,以及电解质类型、温度、浓度等因素对其腐蚀行为的影响。
最后讨论了应用中存在的问题,并对未来的发展做了一些展望。
%The common corrosion behaviors of 316L austenitic stainless steel during the application process were reviewed,Including intergranular corrosion, stress corrosion cracking, atmospheric corrosion, crevice corrosion, naphthenic acid corrosion and seawater corrosion,At the same time introducing the influences of the alloy elements such as Mo, N and Al, and the electrolyte types, temperature and concentration on the corrosion behaviors. finally discussing some application problems of 316L austenitic stainless steel and making some prospects for the future development.【期刊名称】《全面腐蚀控制》【年(卷),期】2013(000)011【总页数】5页(P39-43)【关键词】316L;奥氏体不锈钢;腐蚀行为【作者】范强强【作者单位】华东理工大学,上海200237【正文语种】中文【中图分类】TG178316L奥氏体不锈钢是一种含Mo的超低碳不锈钢,含碳量小于0.0 3%,相当于我国的00Cr17Ni14Mo2钢[1~3]。
Mo_含量对自熔性铁基合金组织性能的影响
文章编号:1671-7872(2024)01-0037-09Mo 含量对自熔性铁基合金组织性能的影响潘雄飞 ,王月祥 ,梁怡航 ,高鹏博 ,王会廷(安徽工业大学 冶金工程学院, 安徽 马鞍山 243032)摘要:为提高镀铝锌板生产机组316L 沉没辊的耐高温磨损–腐蚀性能,采用激光熔覆技术在316L 基体表面制备Fe60涂层和4种含Mo(质量分数为2.5%,5.0%,7.5%,10.0%)的Fe60复合涂层,对不同涂层的物相、微观组织、力学性能、摩擦性能和腐蚀性能进行表征,探究Mo 含量对Fe60涂层组织和性能的影响。
结果表明:含Mo 涂层析出硬质相Fe 9.7Mo 0.3,Mo 对Fe60涂层晶粒度和组织缺陷均有影响,随Mo 含量的增加,涂层晶粒度和组织缺陷数均先减后增,w (Mo)=5.0%涂层晶粒度最小、组织无缺陷;与Fe60涂层相比,含Mo 涂层硬度降低,而耐磨性均有提升,随Mo 含量的增加,涂层耐磨性能先增后减,w (Mo)=5.0%涂层磨损失重最低;与Fe60涂层相比,含Mo 涂层耐高温铝锌液腐蚀性能均有提升,随Mo 含量的增加,涂层腐蚀速率下降,但Mo 质量分数超过5%时,涂层腐蚀面存在局部断裂,实际耐腐蚀性能下降。
关键词:激光熔覆;铁基合金;Mo 含量;摩擦磨损性能;铝锌液腐蚀中图分类号:TG 171 文献标志码:A doi :10.12415/j.issn.1671−7872.23009Effect of Mo Content on Microstructure and Properties of Self-fusible IronBase AlloysPAN Xiongfei, WANG Yuexiang, LIANG Yihang, GAO Pengbo, WANG Huiting (School of Metallurgical Engineering, Anhui University of Technology, Maanshan 243032, China)Abstract :In order to improve the high temperature wear-corrosion resistance of 316L submerged roll of aluminum plated zinc plate production unit, Fe60 coating and four kinds of Fe60 composite coatings containing Mo(mass fraction 2.5%, 5.0%, 7.5%, 10.0%) were prepared on the surface of 316L matrix by laser cladding technology. The phase, microstructure, mechanical properties, frictional properties and corrosion properties of different coatings were characterized to explore the effect of Mo content on the microstructure and properties of Fe60 coatings. The results show that the hard phase Fe 9.7Mo 0.3 is precipitated with Mo coating. Mo has an effect on the grain size and microstructure defects of Fe60 coating, with the increase of Mo content, the grain size and microstructure defects of Fe60 coating decrease first and then increase, and w (Mo)=5.0% has the smallest grain size and no microstructure defects. Compared with Fe60, the hardness of the coating containing Mo decreases, while the wear resistance of the coating increases. With the increase of Mo content, the wear resistance of the coating increases first and then decreases, and w (Mo)=5.0% has the lowest wear loss. Compared with Fe60 coating, the corrosion resistance of the coating containing Mo is improved, with the increase of Mo content, the corrosion rate of the coating decreases, but when the Mo mass fraction exceeds 5%, the corrosion resistance of the coating decreases.Keywords :laser cladding; iron-based alloy; Mo content; friction and wear property; aluminum zinc corrosion收稿日期:2023-02-03基金项目:国家重点研发计划(2022YFF0609003)作者简介:潘雄飞(1997—),江西九江人,硕士生,主要研究方向为金属表面改性。
mo元素在石油用钢中的作用
mo元素在石油用钢中的作用钼元素在石油用钢中发挥着重要的作用。
具体包括以下几个方面:
1. 抗腐蚀性能:钼元素的存在可以提高钢材的耐蚀性能。
石油开采和加工过程中,会涉及到各种腐蚀性介质,如酸性溶液、盐水、高温高压环境等。
添加适量的钼可以提高钢材的耐蚀性,减少腐蚀损失,延长使用寿命。
2. 抗高温性能:钼元素的加入可以提高钢材的耐高温性能。
石油开采和加工过程中,常常需要面对高温环境,如高温油气输送管道、高温反应器等。
钼元素可以提高钢材在高温下的强度和耐热性,保持材料的稳定性。
3. 强度提升:钼元素可以增加钢材的强度和硬度,提高抗拉强度和硬度等力学性能。
这样可以使石油用钢更具有抗压、抗拉、抗挤压等力学特性,适应石油开采和加工过程中的高强度工作环境。
4. 防脆性:钼元素可以提高钢材的韧性,并增加抗冲击、抗疲劳性等性能,从而降低材料的脆性。
在石油开采和加工过程中,钢材会面对各种外力挤压、冲击和变形,添加钼元素可以有效防止脆性断裂。
综上所述,钼元素在石油用钢中的作用主要体现在提高抗腐蚀性能、增加高温强度、提升力学性能和防脆性等方面,从而提高石油用钢的耐用性和安全性。
高温环烷酸腐蚀及其预测
高温环烷酸腐蚀及其预测柴祥东;王昕【摘要】介绍了高温环烷酸腐蚀的影响因素、基本选材原则以及重要的研究成果.早期确定的原油酸值0.5 mgKOH/g、馏分油1.5 mgKOH/g的临界酸值一直在装置选材中起着重要作用,后来的研究强调了多种高温环烷酸腐蚀影响因素的相互影响,并对不同条件下的高温环烷酸腐蚀进行归类和总结,提出三种腐蚀机理(减压塔机理、炉管和转油线机理和塔侧线机理),为评估高温环烷酸腐蚀提供依据.在此基础上讨论了高温环烷酸腐蚀峰值、含酸原油的划分、不锈钢含Mo量以及酸值对防腐蚀性能影响等实际问题.最后针对高温环烷酸腐蚀的预测提出建议.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2017(047)001【总页数】6页(P39-44)【关键词】高温环烷酸腐蚀;高酸原油;选材【作者】柴祥东;王昕【作者单位】中石化洛阳工程有限公司,河南省洛阳市471003;中石化洛阳工程有限公司,河南省洛阳市471003【正文语种】中文长期以来,高温环烷酸腐蚀一直是炼油行业的主要腐蚀问题之一,发生在高温部位,一旦泄漏,危险性大。
高温环烷酸腐蚀涉及炼油厂许多类型的装置,如常减压、催化裂化、延迟焦化、热裂化、加氢裂化处理和加氢裂化等。
通过回顾环烷酸腐蚀的重要研究成果,跟踪其最新信息,提出正确预测腐蚀、合理选材的措施,对控制高温环烷酸腐蚀和减少泄漏危害有重要意义。
很多因素影响着高温环烷酸腐蚀[1]:①按照ASTM D974—2014或ASTMD664—2011进行测定时,酸值(TAN)在较大程度上反映出油品含环烷酸的量,通常高酸值意味着高腐蚀率;②含环烷酸相同(酸值相同)的油相,温度越高腐蚀越严重;③环烷酸分子结构和相对分子质量不同,腐蚀性不同;④一般认为硫化产物膜对高温环烷酸腐蚀具有缓蚀作用,但随着各种条件的变化,这种减缓作用差异较大;⑤含酸油品流速提高,对金属冲刷作用增强,腐蚀率提高;一般认为高流速时形成的紊流对金属表面具有冲击作用,造成腐蚀率跃迁;⑥高温环烷酸腐蚀是指液态含环烷酸油相对金属的高温冲刷腐蚀,气相环烷酸无腐蚀性;⑦含酸馏分油的蒸发和冷凝过程影响腐蚀程度。
各类合金元素对不锈钢性能的影响
各类合金元素对不锈钢性能的影响一.镍元素对不锈钢的影响镍是的主要合金元素,其主要作用是稳定奥氏体,使钢获得完全奥氏体组织,从而使钢具有良好的强度和塑性,韧性的配合,并具有优良的冷,热加工性和冷形成性以及焊接,低温与无磁等性能,同时提高奥氏体不锈钢的热力学稳定性,使之不仅比相同铬,钼含量的铁素体,马氏体等类不锈钢肯有更好的不锈性和耐氧化性介质的性能,而且于表面膜稳定性的提高,从而使钢还具有更加优异的耐一些还原性介质的性能。
1.镍对组织的影响镍是强烈稳定奥氏体且扩大奥氏体相区的元素,为了获得单一的奥氏体组织,当钢中含有0.1%碳和18%铬时所需的最低镍含量约为8%,这便是最著名18-8铬镍奥氏体不锈钢的基本成分,奥氏体不锈钢中,随着镍含量的增加,残余的铁素体可完全消除,并显著降低σ相形成的倾向;同时马氏体转变温度降低,甚至可不出现λ→M相变,但是镍含量的增加会降低碳在奥氏体不锈钢中的溶解度,从而使碳化物析出倾向增强。
2.镍对性能的影响镍对奥氏体不锈钢特别是对铬镍奥氏体不锈钢力学性能的影响主要是由镍对奥氏体稳定性的影响来决定,在钢中可能发生马氏体转变的镍含量围,随着镍含量的增加,钢的强度降低,塑性提高,具有稳定奥氏体组织的铬镍奥氏体不锈钢韧性(包括极低温韧性)非常优良,因而可作为低温钢使用,这是众所周知的,对于具有稳定奥氏体组织的铬锰奥氏体不锈钢,镍的加入可进一步改善其韧性.镍还可显著降低奥氏体不锈钢的冷加工硬化倾向,这主要是由于奥氏体稳定性增大,减少以至消除了冷加工过程中的马氏体转变,同时对奥氏体本身的冷加工硬化作用不太明显,不锈钢冷加工硬化倾向的影响,镍降低奥氏体不锈钢冷加工硬化速率,与降低钢的室温及低温强度,提高塑性的作用,决定了镍含量的提高有利于奥氏体不锈的冷加工成形性能,提高镍含量还可减少以至消除18-8和17-14-2型铬镍奥氏体不锈钢中的δ铁素体,从而提高其热加工性能,但是,δ铁素体的减少对这些钢种的可焊接性不利会增大焊接热裂纹丝倾向,此外,镍还可显著提高铬锰氮(铬锰镍氮)奥氏体不锈钢的热加工性能,从而显著提高钢的成材率。
VOCs废气含氯离子,对VOCs治理系统的不锈钢腐蚀性如何
VOCs废气含氯离子,对VOCs治理系统的不锈钢腐蚀性如何众所周知,VOCs废气中经常含酸性气,一般需要洗涤预处理后进入VOCs治理系统,但一些无机的酸性废气,特别是氯化氢,很难彻底清除,因此在此类废气处理设施的材质选择上,需要特殊处理,下面介绍含氯离子的VOCs废气,针对不锈钢的腐蚀分析总结。
一不锈钢的腐蚀失效分析1、应力腐蚀:不锈钢在含有氧的氯离子的腐蚀介质环境产生应力腐蚀。
应力腐蚀失效所占的比例高达45 %左右。
常用的防护措施:合理选材,选用耐应力腐蚀材料主要有高纯奥氏体铬镍钢,高硅奥氏体铬镍钢,高铬铁素体钢和铁素体—奥氏体双相钢。
其中,以铁素体—奥氏体双相钢的抗应力腐蚀能力最好。
控制应力:装配时,尽量减少应力集中,并使其与介质接触部分具有最小的残余应力,防止磕碰划伤,严格遵守焊接工艺规范。
严格遵守操作规程:严格控制原料成分、流速、介质温度、压力、pH 值等工艺指标。
在工艺条件允许的范围内添加缓蚀剂。
铬镍不锈钢在溶解有氧的氯化物中使用时,应把氧的质量分数降低到1. 0×10 - 6 以下。
实践证明,在含有氯离子质量分数为500. 0 ×10 - 6 的水中,只需加入质量分数为150. 0 ×10 - 6 的硝酸盐和质量分数为0. 5 ×10 - 6亚硫酸钠混合物,就可以得到良好的效果。
2、孔蚀失效及预防措施小孔腐蚀一般在静止的介质中容易发生。
蚀孔通常沿着重力方向或横向方向发展,孔蚀一旦形成,即向深处自动加速。
,不锈钢表面的氧化膜在含有氯离子的水溶液中便产生了溶解,结果在基底金属上生成孔径为20μm~30μm 小蚀坑,这些小蚀坑便是孔蚀核。
只要介质中含有一定量的氯离子,便可能使蚀核发展成蚀孔。
常见预防措施:在不锈钢中加入钼、氮、硅等元素或加入这些元素的同时提高铬含量。
降低氯离子在介质中的含量。
加入缓蚀剂,增加钝化膜的稳定性或有利于受损钝化膜得以再钝化。
不锈钢中为什么要加入钼金属
不锈钢中为什么要加入钼金属
钼能改善奥氏体不锈钢的高温力学性能,如下表。
在马氏体不锈钢中加入0.5%~4.0%的钼可以增加钢的回火稳定性。
钼在不锈钢中还能形成沉淀析出相,提高钢的强度,如沉淀硬化型不锈钢0Cr17Ni5Mo3。
不锈钢的钝化作用是在氧化性介质中形成的,通常所说的耐腐蚀,多指氧化介质而言。
在非氧化性酸中,如稀硫酸和强有机酸中,一般铬不锈钢、铬镍不锈钢均不耐蚀。
特别是在含有氯离子(Cl)的介质中,由于氯离子能破坏不锈钢表面的钝化膜,造成不锈钢局部地区的腐蚀,即点腐蚀。
在不锈钢中加入钼和铜是提高不锈钢在非氧化性介质中抗蚀性能的有效途径。
钼能促使不锈钢表面钝化,具有增强不锈钢抗点腐蚀和缝隙腐蚀的能力,铁素体不锈钢中如果不含钼,铬含量再高也很难获得满意的抗点蚀性能,但只有在含铬钢中钼才能发挥作用。
一般来说,铬含量越高,钼提高钢耐点蚀性能效果越明显。
研究表明,钼提高耐点蚀性能的能力相当于铬的3倍。
1Cr17钢中加入1%的钼(1Cr17Mo)可使其在有机酸和盐酸中的耐腐蚀性能明显提高。
18-8铬镍钢中加入1.5~4.0%的钼,可以提高其在稀硫酸、有机酸(醋酸、蚁酸、草酸)、硫化氢、海水中的耐蚀性能。
钼是形成铁素体的元素,因此,18-8铬镍钢加钼后,为保持纯奥氏体组织,镍含量也要相应提高。
加钼后,18-8钢的镍含量一般提高至12%以上,如0Cr17Ni12Mo2和
00Cr17Ni14Mo2。
钼对不锈钢高温力学性能的影响。