Ti元素在不锈钢中的作用
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。
不锈钢的化学成分
不锈钢的化学成分段落:由于具有较高的力学性能,可防腐性,不绣勺,结构稳定性和良好的热性能,不锈钢被广泛应用于核电、化工、电力、轻工业等行业。
不锈钢的化学成分:1. 碳(C):不锈钢中碳的含量一般处于0.03%-2.2%之间,具体数值取决于合金组成以及处理工艺。
2. 硅(Si):硅是不锈钢重要考虑的组分,在不锈钢系列中,硅含量一般介于0.05%-1.0%之间,主要用于减缓局部腐蚀。
3. 锰(Mn):锰是一种不可缺少的元素,其含量介于0.4%-4.0%之间,主要用途是改变和改善不锈钢的力学性能、不绣勺和热性能等。
4. 磷(P):相对于其他元素来说,磷含量较低,一般介于0.07%-0.20%之间,用于改善不锈钢的冲击感性和热加工性能。
5. 硫(S):硫元素在不锈钢中含量一般介于0.02%-0.35%之间,虽然硫元素可能使不锈钢受腐蚀严重,但它对于较低的强度和高的塑性有一定的正面作用。
6. 氮(N):氮也是不锈钢中重要的组分,在不锈钢中的含量一般介于0.02%-2.5%之间,氮的加入增加了不锈钢的硬度和抗衰变能力。
7. 镍(Ni):镍元素是不锈钢不可分割的组分,在不锈钢中的镍含量基本上处于10%-30%之间,其主要作用是提高不锈钢的机械强度,耐腐蚀性和耐热极性。
8. 钼(Mo):钼元素是不锈钢中重要的元素,在不锈钢中的含量一般介于0.2%-5.0%之间,其主要作用是提高不锈钢的耐腐蚀性,抗氧化性和焊接性。
9. 钒(V):钒元素是不锈钢中重要的组分,在不锈钢中的含量一般介于0.04%-0.20%之间,钒元素具有改善不锈钢的抗拉强度和塑性的作用。
10. 铬(Cr):铬是不锈钢中的绝对必备元素,它的含量一般是13.0%-26.0%之间,其最重要的作用是增强不锈钢的抗腐蚀性,提高抗氧化性和抗热失效的能力。
11. 铜(Cu):铜也是不锈钢中不可缺少的一个元素,其含量一般是介于0.06%-2.0%之间,其主要作用是减小不锈钢的热膨胀系数,提高不锈钢的耐腐蚀性和热稳定性。
钢材中各元素对性能性的影响
钢材中各元素对性能性的影响1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0。
23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0。
20%.碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0。
15-0。
30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0。
60%,硅就算合金元素。
硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢.在调质结构钢中加入1。
0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。
硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。
含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片.硅量增加,会降低钢的焊接性能。
3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0。
30—0。
50%,在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢",较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%.含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。
锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能.4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。
因此通常要求钢中含磷量小于0。
045%,优质钢要求更低些。
5、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。
使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。
硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。
所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%.在钢中加入0。
08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢.6、铬(Cr):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。
合金元素在钢中的作用完整版
合金元素在钢中的作用(完整版) 合金元素在钢中的作用钢是一种由铁和碳元素组成的合金,其含碳量通常在0.02%至2.1%的范围内。
在钢的生产过程中,添加其他合金元素可以显著改变钢的性能,以满足多样化的应用需求。
下面详细讨论了合金元素在钢中的主要作用。
1.碳(C)碳是钢中的主要合金元素,其作用主要是提高钢的硬度和强度。
随着碳含量的增加,钢的硬度、强度和耐磨性会提高,但其可塑性和韧性会降低。
过多的碳含量会导致钢的硬度过高,使得材料变得脆且难以加工。
2.锰(Mn)锰是一种可以替代部分铁的合金元素,能有效提高钢的强度和硬度。
同时,锰还可以改善钢的铸造和锻造性能,防止铁素体的过度形成,从而提高材料的韧性。
3.硅(Si)硅可以提高钢的硬度和强度,同时还可以增强钢的抗氧化性和抗腐蚀性。
然而,过量的硅会导致钢的韧性下降。
4.磷(P)和硫(S)磷和硫在钢中通常被视为杂质,因为它们会降低钢的韧性和耐腐蚀性。
然而,它们在某些情况下也可以提高钢的硬度和强度。
例如,磷在工具钢中可以提高其硬度和耐磨性。
5.铬(Cr)铬可以提高钢的硬度、强度和耐磨性,同时还可以提高钢的耐腐蚀性和抗氧化性。
在不锈钢中,铬的作用尤为重要,通常与氮、钼等元素共同作用,以提高不锈钢的强度和耐腐蚀性。
6.钼(Mo)钼可以提高钢的强度、硬度和耐腐蚀性,特别适用于制造热处理零件和高温用零件。
7.钨(W)钨是一种高熔点的合金元素,可以提高钢的热硬性和红硬性,使其在高温下仍能保持高强度和硬度。
这使得钨成为制造耐高温零件和工具的关键元素。
8.钒(V)和铌(Nb)钒和铌可以细化钢中的晶粒,提高材料的强度、硬度和韧性。
特别是在调质钢中,它们可以显著提高材料的综合性能。
9.钛(Ti)和铝(Al)钛和铝可以脱氧和去除杂质,提高钢的纯度,同时它们还可以形成强化相,提高钢的强度和硬度。
特别是在一些需要高强度的结构材料中,这些元素的作用尤为重要。
10.稀土元素(RE)稀土元素可以有效地改善钢的工艺性能、耐腐蚀性和抗氧化性。
不锈钢中各元素作用
CR--钝化是由于阳极反应被避免氧化而激发金属与合金耐腐蚀性能的现象;组成金属与合金钝化的理论很多,首要有薄膜论、吸附论及电子列举论;碳是产业用钢的主要元素之一,钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的情势,在不锈钢中碳的影响特别较着;碳在不锈钢中对组织的影响主要暗示在两方面,一方面碳是不变奥氏体的元素,并且传染感动的程度很大约为镍的30倍,别的一方面由于碳和铬的亲和力很大,与铬构成—系列复杂的碳化物;所以,从强度与耐腐烛性能两方面来看,碳在不锈钢中的感化是彼此矛盾的;例如工业中最遍及的,也是最最少的不锈钢——0CR13~4CR13这五个钢号的标准含铬量规定为12~14%,就是把碳要与铬形成碳化铬的成分考虑进往此后才决意的,即在于使碳与铬连系成碳化铬今后,固溶体中的含铬量不致低于11.7%这一最低限度的含铬量;就这五个钢号来说由于含碳量不同,强度与耐腐蚀性能也是有辩白的,0CR13~2CR13钢的耐腐蚀性较好但强度低于3CR13和4CR13钢,多用于制造布局零件,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;又如为了降服18-8铬镍不锈钢的晶间腐蚀,可以将钢的含碳量降至0.03%以下,或插手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主要要求时,我们可以在增加钢的含碳量的同时适本地进步含铬量,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响应地提高了,所以仍包管了耐腐蚀的要求;总的来说,今朝工业中获得利用的不锈钢的含碳量都是比较低的,大都不锈钢的含碳量在0.1~0.4%之间,耐酸钢则含碳0.1~0.2%的;含碳量大于0.4%的不锈钢仅占钢号总数的一小部分,这是由于在大多半使用条件下,不锈钢总是以耐腐蚀为主要目标;另外,较低的含碳量也是出于某些工艺上的要求,如易于焊接及冷变形等;镍是杰出的耐腐蚀材料,也是合金钢的主要合金化元素;镍在钢中是形成奥氏体的元素,但低碳镍钢要获得纯奥氏体组织,含镍量要达到24%;而只有含镍27%时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能明显改变;所以镍不克不及孤立构成不锈钢;可是镍与铬同时存在于不锈钢中时,含镍的不锈钢却具有很多珍贵的性能;基于上面的环境可知,镍作为合金元素在不锈钢中的作用,在于它使高铬钢的组织产生改变,从而使不锈钢的耐腐蚀性能及工艺性能获得某些改进;铬镍奥氏体钢的优点当然很多,但近几十年出处于镍基耐热合金与含镍20%以下的热强钢的大量成长与应用,和化学工业日趋成长对不锈钢的需要量愈来愈大,而镍的矿躲量较少且又集平漫衍在少数地区,是以活着界范围内闪现了镍在供和需方面的矛盾;所以在不锈钢与很多其他合金局限如大型铸锻件用钢、东西钢、热强钢等中,出格是镍的本钱对比窘蹙的国度,广泛地展开了节镍和以其他元素代镍的科学研究与生产实践,在这方面研究和应用对照多的是以锰和氮来代替不锈钢与耐热钢中的镍;锰对奥氏体的作用与镍近似;但说得确切一些,锰的作用不在于形成奥氏体,而是在于它降落钢的临界淬火速度,在冷却时增加奥氏体的不变性,抑制奥氏体的分化,使高温下形成的奥氏体得以保持到常温;在提高钢的耐腐蚀性能方面,锰的作用不大,如钢中的含锰量从0到10.4%改变,也不使钢在空气与酸中的耐腐蚀性能发生较着的改变;这是由于锰对提高铁基固溶体的电极电位的作用不大,形成的氧化膜的防护作用也很低,所以工业上虽有以锰合金化的奥氏体钢如40MN18CR4,50MN18CR4WN、ZGMN13钢等,但它们不能作为不锈钢使用;锰在钢中稳定奥氏体的作用约为镍的二分之一,即2%的氮在钢中的作用也是稳定奥氏体,并且作用的程度比镍还要大;例如,欲使含18%铬的钢在常温下获得奥氏体组织,以锰和氮代镍的低镍不锈钢与元镍的铬锰氮不诱钢,目前已在工业中获得应用,有的已成功地代替了经典的18-8铬镍不锈钢;以上主要的九种元素对不锈钢的性能和组织的影响,除这些元素对不锈钢性能与组织影响较大的元素以外,不锈钢中还含有一些其他的元素;有的是和一般钢一样为常存杂质元素,如硅、硫、磷等;也有的是为了某些特定的目的而插足的,如钴、硼、硒、稀土元素等;从不锈钢的耐腐蚀性能这一主要性质来说,这些元素相对已构和的九种元素,都是非主要方面的,固然如此,但也不能完全忽视,因为它们对不锈钢的性能与组织一样也发生影响;硅是形成铁素体的元素,在一般不锈钢中为常存杂质元素;钴作为合金元素在钢中应用未几,这是因为钴的代价高及其在其它方面如高速钢、硬质合金、钴基耐热合金、磁钢或硬磁合金等有着更重要的用处;在一般不锈钢中加钴作合金元素的也不多,常用不锈;9CRL7MOVCO钢含1.2-1.8%钴加钴,目的实在不在于提高耐腐蚀性能而在于提高硬度,因为这类不锈钢的主要用途是制造切片机械刃具、剪刀及手术刀片等;不锈钢中各元素作用如下:Cr:主要起到防腐蚀作用,一般来说含量越高耐腐蚀性越强,尤其是在氧化性介质中;钢铁中含铬达到12.5%时即为不锈钢;同时它是金相铁素体的主要元素;在耐热钢中铬也是不可缺少的金属元素;.V{;P9e+{_Ni:镍元素也具有防腐蚀作用,尤其在还原性介质中,在氧化性腐蚀性介质中与铬一起具有协同作用;同时它是金相奥实体的主要元素;在高温还原性介质中的耐热钢中也是重要的组成元素;Mn:锰和镍具有很多相似的地方,在一些不锈钢中锰可以完全代替镍;但锰有很多自己的特点,如提高材料的机械强度和中温性能;此外还有增加N的在金相中的溶解度作用;Ti:在不锈钢中钛仅仅起到调质作用;不锈钢的碳含量较高时,在焊接时容易引起铬偏析,即形成各的碳化物,是焊缝附近缺铬,降低了不锈钢的耐腐蚀性;为了降低上述现象的产生,一般在不锈钢中加入少量的钛或铌,钛优先于铬与碳结合;过去由于炼钢技术有限,一般采用加钛方法避免铬的偏析,现在主要通过降低碳含量来避免上述现象产生;q6o1}+{4z\'Mo:在不锈钢中起到耐氯化物腐蚀作用;在高等级不锈钢中都含有钼元素;1、碳C:钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%;碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性;2、硅Si:在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅;如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素;硅能显着提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢;在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%;硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢;含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片;硅量增加,会降低钢的焊接性能;3、锰Mn:在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%;在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%;含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等;锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能;4、磷P:在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏;因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些;_4 l.Ha'`;S1J%0X_2、5、硫S:硫在通常情况下也是有害元素;使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹;硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性;所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%;在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢;3、6、铬Cr:在结构钢和工具钢中,铬能显着提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性;铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素;&4B},J8K,z8dx5R4、7、镍Ni:镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性;镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力;但由于镍是较稀缺的资源,故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢;$/v&s3_8N0i5、8、钼Mo:钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力长期在高温下受到应力,发生变形,称蠕变;结构钢中加入钼,能提高机械性能;还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性;在工具钢中可提高红性;6、9、钛Ti:钛是钢中强脱氧剂;它能使钢的内部组织致密,细化晶粒力;降低时效敏感性和冷脆性;改善焊接性能;在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛,可避免晶间腐蚀;7、10、钒V:钒是钢的优良脱氧剂;钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性;钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力;8、11、钨W:钨熔点高,比重大,是贵生的合金元素;钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性;在工具钢加钨,可显着提高红硬性和热强性,作切削工具及锻模具用;,cr7 cpLs3:9、q8p10、12、铌Nb:铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性,提高强度,但塑性和韧性有所下降;在普通低合金钢中加铌,可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力;铌可改善焊接性能;在奥氏体不锈钢中加铌,可防止晶间腐蚀现象;5E4 F/u:z'D&Jl11、13、钴Co:钴是稀有的贵重金属,多用于特殊钢和合金中,如热强钢和磁性材料;12、14、铜Cu:武钢用大冶矿石所炼的钢,往往含有铜;铜能提高强度和韧性,特别是大气腐蚀性能;缺点是在热加工时容易产生热脆,铜含量超过0.5%塑性显着降低;当铜含量小于0.50%对焊接性无影响;13、15、铝Al:铝是钢中常用的脱氧剂;钢中加入少量的铝,可细化晶粒,提高冲击韧性,如作深冲薄板的08Al钢;铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能,铝与铬、硅合用,可显着提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力;铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能;14、16、硼B:钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能,提高强度;15、17、氮N:氮能提高钢的强度,低温韧性和焊接性,增加时效敏感性;16、18、稀土Xt:稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素;这些元素都是金属,但他们的氧化物很象“土”,所以习惯上称稀土;钢中加入稀土,可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质,从而改善了钢的各种性能,如韧性、焊接性,冷加工性能;在犁铧钢中加入稀土,可提高耐磨性;0Cr18Ni92;Q'E2I5^d0Cr17Ni14Mo20Cr13$Q9 G`4_W8\+0Cr18Ni10Ti0Cr19Ni11Nb从中可以看出:-6r'L ^$|.SV0e&O1、Cr:防锈,不锈钢的主要组成;2、Ni:奥氏体的形成元素;镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力,\7V$Fq$b5^3、Mo:耐酸腐蚀,在不锈钢中起到耐氯化物腐蚀作用;4、C:含量的高低与强度的高度有关,还有抗晶间腐蚀的能力成反比;:z:_3j3 G6x"e&t5、Ti、Nb:稳定化元素。
分析1Cr18Ni9Ti奥氏体无磁不锈钢
分析1Cr18Ni9Ti奥氏体无磁不锈钢1Cr18Ni9Ti钢中钛和铌都是强烈形成碳化物元素,不锈钢中加入钛和铌的目的是为固定钢中的碳,使其形成稳定的TiC或NbC,使钢中不致出现铬的碳化物(Cr23C6),从而避免因晶界贫铬而造成晶间腐蚀。
但在固溶处理时,大部分的碳化钛或碳化铌已溶入奥氏体中,若在400~800℃加热时,Cr23C6将优先在晶界析出,使钢的晶界腐蚀倾向增加。
为了消除晶间腐蚀倾向,在固溶处理后进行一次稳定化处理。
稳定化处理的加热温度应高于Cr23C6完全溶解的温度而低于碳化钛或碳化铌完全溶解的温度,而使Cr23C6不会再析出,从而对固溶体中的铬含量提高,有效地防止了晶间腐蚀。
对1Cr18Ni9Ti钢稳定化处理工艺为:加热850~880℃,保温6h,出炉空冷。
1Cr18Ni9Ti钢有什么特点?1Cr18Ni9Ti钢属奥氏体无磁不锈钢。
其主要化学成分(质量分数):≤0.12%C、≤1.00%Si、≤2.00%Mn、17.00%~19.00%Cr、8.00%~11.00%ni、≤0.035%P、≤0.030%S、5*(C%-0.20)~0.08%Ti。
其始锻温度1130~1180℃,终锻温度850℃,锻造后空中冷却。
钢中加入Cr、Ni元素主要是提高钢的电极电位,增强钢的耐蚀性,并固溶强化奥氏体组织。
钢中加入Ti元素主工是形成Ti元素的碳化物,阻止Cr元素碳化物在晶界的形成与析出,保持晶界上Cr元素的含量,以防止晶间腐蚀。
1Cr18Ni9Ti钢在一些不同浓度、不同温度的有机酸和无机酸中,尤其是在氧化性介质中都有良好的耐蚀性。
1Cr18Ni9Ti钢经固溶处理,可有效地发挥钢的耐腐蚀性能。
又因无磁性,更适合制造无磁模具和要求耐蚀性较高的塑料模具。
奥氏体不锈钢稳定化元素
奥氏体不锈钢稳定化元素1.引言1.1 概述奥氏体不锈钢是一种重要的金属材料,在工业和日常生活中有广泛的应用。
它具有较高的耐腐蚀性能、优良的机械性能和良好的可塑性,被广泛应用于化工、石油、医疗、航空航天等领域。
而稳定化元素则是在制备奥氏体不锈钢过程中的一个关键因素,它可以对不锈钢的微观结构和性能产生显著影响。
稳定化元素的主要作用是通过抑制奥氏体向铁素体相转变,减少奥氏体晶粒的形成和长大过程,从而提高奥氏体不锈钢的稳定性和耐腐蚀性能。
常见的稳定化元素包括钛(Ti)、铌(Nb)、钽(Ta)等。
这些元素一般以氮化物、碳化物等形式存在于奥氏体不锈钢中,通过与铬(Cr)等元素相互作用,形成稳定的化合物,阻碍奥氏体相的转变。
稳定化元素的加入不仅可以抑制奥氏体的相变,还可提高奥氏体不锈钢的抗氧化性能和高温强度。
稳定化元素的效应是通过改变奥氏体相对于铁素体相的稳定区与稳定性之间的平衡关系来实现的。
通过适当选择和控制稳定化元素的加入量和加工工艺,可以使奥氏体不锈钢具有更高的耐腐蚀性能和更好的高温稳定性。
然而,稳定化元素的加入也会带来一些问题,其中之一是可能降低奥氏体不锈钢的冷加工性能。
因此,在设计和制备奥氏体不锈钢时,需要综合考虑稳定化元素的作用与限制,以实现优化的性能和应用效果。
综上所述,稳定化元素在奥氏体不锈钢中起着重要的作用,可以提高材料的稳定性和耐腐蚀性能。
随着材料科学和工程技术的发展,对奥氏体不锈钢稳定化元素的研究和应用还存在着一定的挑战和潜力。
未来的研究可以进一步深入理解稳定化元素与奥氏体不锈钢性能之间的关系,并开发新的稳定化元素及其合金化设计,以满足不同领域对奥氏体不锈钢稳定性和耐腐蚀性能的不断需求。
1.2文章结构文章结构部分:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,首先对奥氏体不锈钢进行概述介绍,包括其定义和主要特点。
接着,说明了文章的结构和目的,以便读者对文章的内容和结构有一个清晰的认识。
不锈钢所含各元素的作用
不锈钢所含各元素的作用目前已知的化学元素有100多种,在工业中常用的钢铁材料中可以遇到的化学元素约二十多种。
对于人们在与腐蚀现象作长期斗争的实践而形成的不锈钢这一特殊钢系列来说,最常用的元素有十几种,除了组成钢的基本元素铁以外,对不锈钢的性能与组织影响最大的元素是:碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮、铜、钴等。
这些元素中除碳、硅、氮以外,都是化学元素周期表中位于过渡族的元素。
实际上工业上应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的,当几种元素共存于不锈钢这一个统一体中时,它们的影响要比单独存在时复杂得多,因为在这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用,而且要注意它们互相之间的影响,因此不锈钢的组织决定于各种元素影响的总和。
1).各种元素对不锈钢的性能和组织的影响和作用1-1.铬在不锈钢中的决定作用:决定不锈钢性属的元素只有一种,这就是铬,每种不锈钢都含有一定数量的铬。
迄今为止,还没有不含铬的不锈钢。
铬之所以成为决定不锈钢性能的主要元素,根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后,促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。
这种变化可以从以下方面得到说明:①铬使铁基固溶体的电极电位提高②铬吸收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高的现象。
构成金属与合金钝化的理论很多,主要有薄膜论、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主要元素之一,钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式,在不锈钢中碳的影响尤为显著。
碳在不锈钢中对组织的影响主要表现在两方面,一方面碳是稳定奥氏体的元素,并且作用的程度很大(约为镍的30倍),另一方面由于碳和铬的亲和力很大,与铬形成—系列复杂的碳化物。
所以,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。
认识了这一影响的规律,我们就可以从不同的使用要求出发,选择不同含碳量的不锈钢。
不锈钢成分比例
不锈钢成分比例不锈钢是种含铁量不低于50%(质量)的钢,主要成分是铁、铬、镍、碳等元素,此外还可能含有钼、锰、硅、钴、钛、铜、锶等元素。
根据不同的应用需求和合金配方,不锈钢的成分比例也有所不同,但一般而言,不锈钢的主要成分及含量如下:1.铁(Ferrum)不锈钢铁含量一般在50%-85%之间。
2.铬(Chromium)不锈钢中铬的含量最高,一般在10%-30%之间,是防止钢铁生锈的最主要的合金元素。
铬的存在,使钢铁表面形成了非常薄的一层致密的氧化铬膜,防止了钢锈的进一步侵蚀。
此外,铬在高温下稳定性和抗氧化性好,是许多高温合金不可缺少的元素。
3.镍(Nickel)镍是不锈钢中第二大的合金元素,可以大大提高钢铁的韧性,增强抗腐蚀性能。
一般不锈钢中的镍含量在5%-30%之间。
4.碳(Carbon)碳是不锈钢的主要合金元素之一,它对于不锈钢的硬度、强度和韧性都有很大的影响。
一般不锈钢中的碳含量要控制在0.08%以下。
5.钼(Molybdenum)钼是提高不锈钢耐腐蚀性和耐高温性的重要合金元素,钼含量通常在1%-8%。
6.锰(Manganese)锰是提高不锈钢硬度和韧性的元素,同时还能提高钢的抗氧化性。
锰的含量一般在1%-2%之间。
7.氮(Nitrogen)氮是提高不锈钢硬度和韧性的重要元素之一,能够使不锈钢具有更高的抗拉强度和硬度。
通常的不锈钢中氮含量小于0.1%。
不锈钢304是一种奥氏体不锈钢,按照ASTM A240标准,其化学成分应该符合以下要求:- 碳(C)含量小于0.08%- 硅(Si)含量小于1.0%- 锰(Mn)含量小于2.0%- 磷(P)含量小于0.045%- 硫(S)含量小于0.03%- 铬(Cr)含量范围为18-20%- 镍(Ni)含量范围为8-10.5%- 氮(N)含量小于0.10%此外,不锈钢304还包含一些微量元素,如钼(Mo)、铜(Cu)、铝(Al)和钛(Ti)等,其含量通常都小于0.5%。
不锈钢成分中ti含量的表示 [ti]
不锈钢是一种具有抗腐蚀性能的合金材料,常用于制作厨具、建筑材料、化工设备等。
其主要成分除了铁和碳外,还包括铬、镍、钼等元素。
其中,钼元素在不锈钢中的含量对其性能有着重要的影响,而钼的含量则通常用“ti”来表示。
一、不锈钢中ti含量的含义1.1 ti是钼的符号缩写在化学元素周期表中,钼的符号为Mo。
然而在工程实践中,为了方便和简洁起见,通常将其表示为ti。
不锈钢成分中ti含量,实际上指的是不锈钢中钼的含量。
1.2 ti的含量表示方法ti的含量通常以百分比的方式来表示。
一个不锈钢材料的ti含量为2,意味着每100份不锈钢材料中有2份是钼元素。
1.3 ti含量与不锈钢性能的关系钼元素在不锈钢中的含量对其抗腐蚀性能有着重要的影响。
通常来说,ti含量越高的不锈钢,其抗腐蚀性能也会越好。
在选择不锈钢材料时,需要考虑到ti含量对其使用环境的适应性。
二、ti含量对不锈钢材料的影响2.1 ti含量与抗腐蚀性能钼元素可以提高不锈钢的抗腐蚀性能,特别是对于一些腐蚀性较强的介质,如盐水、酸性溶液等。
ti含量较高的不锈钢材料通常被广泛应用于化工设备、海洋工程等领域。
2.2 ti含量与加工性能在加工过程中,ti含量较高的不锈钢材料往往具有较好的加工性能。
这意味着在制造过程中,ti含量较高的不锈钢材料更容易进行成型、焊接、切割等加工操作。
2.3 ti含量与价格ti含量较高的不锈钢材料通常具有较高的成本,因为钼元素本身价格较高。
在选材时需要综合考虑ti含量与成本之间的平衡。
三、选择合适ti含量的不锈钢材料的建议3.1 根据使用环境选择ti含量根据不同的使用环境和要求,选择合适ti含量的不锈钢材料。
如果是在腐蚀性较强的介质中使用,建议选择ti含量较高的不锈钢材料;如果是在一般环境下使用,ti含量较低的不锈钢材料也能够满足需求。
3.2 综合考虑抗腐蚀性能和成本在选择不锈钢材料时,需要综合考虑其抗腐蚀性能和成本。
不一定ti 含量越高的不锈钢材料就是最佳选择,而是需要根据具体情况进行权衡和选择。
18种铸造合金元素作用详解
18种铸造合金元素作用详解为了改善和提高钢的某些性能和使之获得某些特殊性能而有意在冶炼过程中加入的元素称为合金元素。
常用的合金元素有铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、硅、锰、铝、铜、硼及稀土等。
磷、硫、氮等在某些情况下也起到合金的作用。
(1)Cr铬能增加钢的淬透性并有二次硬化的作用,可提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腐蚀的作用,还增加钢的热强性。
铬为不锈钢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。
(2)Ni镍在钢中强化铁素体并细化珠光体,总的效果是提高强度,对塑性的影响不显著。
一般地讲,对不需调质处理而在轧钢、正火或退火状态使用的低碳钢,一定的含镍量能提高钢的强度而不显著降低其韧性。
据统计,每增加1%的镍约可提高强度29.4Pa。
随着镍含量的增加,钢的屈服程度比抗拉强度提高的快,因此含镍钢的比可较普通碳素钢高。
镍在提高钢强度的同时,对钢的韧性、塑性以及其他工艺的性能的损害较其他合金元素的影响小。
对于中碳钢,由于镍降低珠光体转变温度,使珠光体变细;又由于镍降低共析点的含碳量,因而和相同的碳含量的碳素钢比,其珠光体数量较多,使含镍的珠光体铁素体钢的强度较相同碳含量的碳素钢高。
反之,若使钢的强度相同,含镍钢的碳含量可以适当降低,因而能使钢的韧性和塑性有所提。
镍可以提高钢对疲劳的抗力和减小钢对缺口的敏感性。
常见元素在钢中的作用
钢铁中所含元素在钢铁应用的作用2008-11-12 15:201、磷(P):使钢产生冷脆和降低钢的冲击韧性;但可改善钢的切削性能。
2、硅(Si):能增加钢的强度、弹性、耐热、耐酸性及电阻系数等。
冶炼中的脱氧剂能增加钢的过热和脱碳敏感性。
3、锰(Mm):能提高钢的强度和硬度及耐磨性。
冶炼时的脱氧剂和脱硫剂。
4、铬(Cr):能增加钢的机械性能和耐磨性,可增大钢的淬火度和淬火后的变形能力。
同时又可增加钢的硬度、弹性、抗磁力和抗强力,增加钢的耐蚀性和耐热性等。
5、镍(Ni):可以提高钢的强度、韧性、耐热性、防腐性、抗酸性、导磁性等。
增加钢的淬透性及硬度。
6、钒(V):可赋于钢的一些特殊机械性能:如提高抗张强度和屈服点,明显提高钢的高温强度。
7、钛(Ti):可防止和减少钢中气泡的产生,提高钢的硬度、细化晶粒、降低钢的时效敏感性、冷脆性和腐蚀性。
8、铜(Cu):一般如P、S一样是残留有害元素。
Cu的存在会降低钢的机械性能,破坏钢的焊接性能,会使钢在锻轧等加工时产生热脆性。
钢中加入一定量的Cu,可提高钢的退火硬度,降低成本。
若含Cu 0.15~0.25%时,可使钢的耐大气腐蚀的性能。
9、铝(Al):(1)低碳结构钢中 0.5~1%的Al有助于增加钢的硬度和强度;(2)铬钼钢和铬钢中含Al可增加其耐磨性;(3)高碳工具钢中Al的存在可使产生淬火脆性。
10、钨(W):可提高钢的蠕变强度,又是钢中碳化物的强促进剂,每1%的W可提高钢的抗张强度和屈服点4×9.8N/cm²,并使其具有回火稳定性和高温强度。
11、钼(Mo):可增加钢的强度又不致降低钢的可塑性和韧性,同时又能使钢在高温下具有足够的强度,能改善钢的冷脆性和耐磨性等。
12、钴(Co):可以提高和改善钢的高温性能,增加其红硬性,提高钢的抗氧化性和耐蚀性能等。
13、铌(Nb):可使钢的晶粒细化,降低钢的过热敏感性及回火脆性;改善钢的焊接性能,提高耐热钢的强度和抗蚀性等。
不锈钢中的十一大元素
不锈钢中的十一大元素碳(C):增强包括奥氏体形不锈钢在内的不锈钢强度,不锈钢中含有适量的C元素可显著提高不锈钢的强度,增加不锈钢的可切削性;另外,当不锈钢中碳(C)元素较高时C元素就会对不锈钢的耐腐蚀性和延展性产生不利的影响。
铬(Cr):是不锈钢中铁素体相形成的主要化学元素之一,铬与氧结合能生成耐氧化腐蚀的Cr2O3钝化膜;Cr元素的存在还能增强不锈钢组织中晶粒间的细化程度,从而增加不锈钢钢的强度、硬度和耐磨性;Cr是不锈钢保持耐蚀性的基本元素之一,不锈钢中铬含量的增加可以提高不锈钢的钝化膜修复能力,一般不锈钢中的铬含量必须在12%以上。
镍(Ni):镍元素是不锈钢中奥氏体晶相形成的主要化学元素之一,Ni元素的存在能减缓钢的腐蚀现象,并能在不锈钢受到加热时使不锈钢中的晶粒膨胀扩大,从而保护和维持不锈钢中晶相组织的稳定性;Ni元素的存在还能降低不锈钢在冷加工时的硬化速度,从而提高或增强了不锈钢的可加工性。
钼(Mo):Mo元素是碳化物的形成元素,但所形成的碳化物极为稳定,这能阻止不锈钢中奥氏体在受热时晶粒的胀大,从而减小钢的过热敏感性和提高不锈钢的强度及抗氧化腐蚀能力;另外钼元素能使包括Cr2O3这样的钝化膜更致密和更牢固,从而有效提高不锈钢的耐氯离子的腐蚀能力和耐海水腐蚀能力。
铌、钛(Nb、Ti):铌和钛元素都是较强的碳化合物形成元素,能形成稳定的含碳化合物,从而增强不锈钢的强度和硬度提高不锈钢的耐晶间腐蚀能力;但碳化钛对不锈钢的表面质量有不利的影响,因此在表面要求较高的不锈钢中一般通过添加铌来改善不锈钢的表面性能。
氮(N):典型用途的不锈钢钢种是304N(0Cr19Ni9N),N是不锈钢中形成稳定的奥氏体晶相元素之一,可显著提高钢的强度;但是对不锈钢的时效开裂影响较大,因此在冲压用途的不锈钢中要严格控制氮元素的含量。
铜(CU):铜也是不锈钢中稳定的奥氏体晶相所形成基本元素之一。
由于铜有石墨化作用,所以只能在低碳不锈钢中加入,并且数量不大于1.5%;Cu元素在碳钢中能提高碳钢的淬透性,并能降低碳钢的延展性;在不锈钢中加入Cu元素,也有利于提高不锈钢的冷加工成型性和降低不锈钢的导磁能力。
钛Ti元素对钢材性能的影响
钛Ti元素对钢材性能的影响钛Ti元素对钢材性能的影响1、能细化钢的晶粒组织,从而提高钢的强度和韧性.在不锈钢中,钛能消除或减轻钢的晶间腐蚀现象.2、钛是钢中强脱氧剂。
它能使钢的内部组织致密,细化晶粒力;降低时效敏感性和冷脆性。
改善焊接性能。
在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛,可避免晶间腐蚀。
3、钛在钢中易与碳形成碳化物TiC,其他特性:a.钛在不锈钢中,可以防止高温时铬量的局部减少,维持其防蚀的能力b.可以防止合金钢由高温徐冷时的脆化现象。
4、固溶强化作用强,但降低固溶体的韧性,固溶于奥氏体中提高钢的淬透性,但化合钛却降低钢的淬透性。
改善回火稳定性,并有二次硬化作用,提高耐热钢的抗氧化性和热强性,如蠕变和持久强度,且改善钢的焊接性;5、钛的有益作用是:1)能形成很强固的TiC,可稳定到1300℃,有此稳定到高温的高度分散的TiC质点,所以可细化晶粒,降低钢的过热倾向性。
2)能防止产生晶间腐蚀现象,实践知:当Ti:C=5(一般C=0.03)时,效果最佳。
当Ti:C=3,抗蠕变强度最高。
满足上条件时的钢,因为所有的游离碳都被结合成了强固TiC,所以在加热过程中就不会再沿奥氏体晶界析出碳化铬。
否则,晶界碳化铬的生成就将出现晶界固溶体的贫铬区,其电位就相对地降低了,而与固溶体基体和碳化物形成微温差电偶,晶间固溶体本身即为阳极而被腐蚀。
晶间腐蚀的程度将随含碳量增加而加强。
(粗晶亦易蚀)3)钛钢易产生时效硬化,含钛量超过2%的低碳合金,其时效硬化就尤其明显。
4)钛可改善不锈钢的焊接性能。
5)Ti是强烈的铁素体形成元素。
0.65%Ti就能使γ区完全封闭。
它又是强碳化物形成元素。
6)Ti能与S作用,降低硫的热脆作用,这与Mn相似。
6、钛的不良影响:1)含Ti钢,特别是低碳之Ti钢,往往因其钢液粘度较大,而使其中非金属加杂,不易分离浮出应一致,在防止造成缺陷应注意。
可在冶炼时注意高温操作和钢液的脱氧。
2)淬火钛钢硬度随含Ti量增加而降低。
钢材中各元素对性能性的影响
钢材中各元素对性能性的影响1、碳〔C〕:钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金构造钢,含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅〔Si〕:在炼钢过程中加硅作为复原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。
硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。
在调质构造钢中参加1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。
硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。
含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。
硅量增加,会降低钢的焊接性能。
3、锰〔Mn〕:在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%,在碳素钢中参加0.70%以上时就算“锰钢〞,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。
含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。
锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。
4、磷〔P〕:在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。
因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。
5、硫〔S〕:硫在通常情况下也是有害元素。
使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。
硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。
所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。
在钢中参加0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。
6、铬〔Cr〕:在构造钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。
不锈钢中各元素作用
CR--钝化是因为阳极反响被防止氧化而激发金属与合金耐腐化性能的现象。
构成金属与合金钝化的理论好多,首要有薄膜论、吸附论及电子列举论。
碳是家产用钢的主要元素之一,钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其散布的形势,在不锈钢中碳的影响特别较着。
碳在不锈钢中对组织的影响主要示意在双方面,一方面碳是不变奥氏体的元素,而且传染感人的程度很大(约为镍的 30 倍),其余一方面因为碳和铬的亲和力很大,与铬构成—系列复杂的碳化物。
所以,从强度与耐腐烛性能双方面来看,碳在不锈钢中的感人是相互矛盾的。
比如工业中最遍布的,也是最最少的不锈钢—— 0CR13~4CR13这五个钢号的标准含铬量规定为 12~14%,就是把碳要与铬形成碳化铬的成分考虑进往此后才决意的,即在于使碳与铬连系成碳化铬此后,固溶体中的含铬量不致低于 11.7 %这一最低限度的含铬量。
就这五个钢号来说因为含碳量不一样,强度与耐腐化性能也是有辩解的,0CR13~2CR13钢的耐腐化性较好但强度低于 3CR13和 4CR13钢,多用于制造布局部件,后两个钢号因为含碳较高而可获取高的强度多用于制造弹簧、刀具等要求高强度及耐磨的部件。
又如为了投降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,或参与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主要要求时,我们能够在增添钢的含碳量的同时适当地进步含铬量,做到既知足硬度与耐磨性的要求,又兼备—定的耐腐化功能,工业上用作轴承、量具与刃拥有不锈钢 9CR18和 9CR17MOVCO钢,含碳量虽高达0.85 ~0.95 %,因为它们的含铬量也响应地提升了,所以仍担保了耐腐化的要求。
总的来说,今朝工业中获取利用的不锈钢的含碳量都是比较低的,多数不锈钢的含碳量在0.1 ~0.4 %之间,耐酸钢则含碳0.1 ~0.2 %的。
含碳量大于0.4 %的不锈钢仅占钢号总数的一小部分,这是因为在大多数使用条件下,不锈钢老是以耐腐化为主要目标。
N,V,B,Ti对钢铁性能的影响
N元素1、铁素体溶解氮的能力很低。
当钢中溶有过饱和的氮,在放置较长一段时间后或随后在200~300℃加热就会发生氮以氮化物形式的析出,并使钢的硬度、强度提高,塑性下降,发生时效。
钢液中加入Al、Ti或V进行固氮处理,使氮固定在AlN、TiN或VN中,可消除时效倾向。
2、氮能提高钢的强度,低温韧性和焊接性,增加时效敏感性。
3、氮的有益作用:1)N亦是强烈的A体形成元素,在这点上它与Ni相似,比Ni作用强27倍,特别在不锈钢中得到广泛注意。
它有可能是代替Ni的重要元素之一,特别与Ni其同作用,稳定A体效果更好,尤利代Ni。
2)N还可在复杂的A体钢中借氮化物的析出而产生弥散硬化。
因此,可在无显著成绩脆性的情况下提高它的热强性。
3)N能提高高铬钢,特别是含V的的高铬工具钢的热硬性。
N能使这些钢的二次硬度的回火温度的间段增大,并使此间段向更高温方面移动,所以可得到较好的综合性能,在高铬钢中N还能改善其热加工性能。
4)N在铁素体中可促使A体形成,由于γ相的出现,可减小晶粒粗化倾向,所以可改善钢的韧性和焊接性能。
5)N对磁钢的影响较大:如当N溶解在钢中的固溶体状态存在时会使矫顽力稍增而磁导率降低,当形成AlN、FeN等非金属夹杂影响就加剧。
N还是引起硅钢片磁时效的主要因素之一。
一般说一定数量的夹杂对得到取向组织是有益的。
所以它可阻碍位向不适合的晶粒生长。
从而使取向合适的晶粒加速成长。
N对取向冷轧变压的质量也有很大影响,过多或过少的含N量都不易使N量使冷轧硅钢片获得大晶粒和高磁性。
适宜的含量是N =0.01~0.1%或更低至0.001%,但要获得更好磁性,最好能在热处理后将冷轧硅钢片中残留N除去。
6)钢的表面渗N,可使它得到高的表面硬度(RC70)500~600℃中进行和耐磨性,高的疲劳极限和抗蚀性(600~700℃中进行)。
7)铬锰钢中加入0.35~0.45%以上的N即可得单一的A体组织。
4、氮的不良影响:1)它与合金元素生成氮化物是非金属夹杂,更重要的是降低了合金元素的作用。
不锈钢中各元素作用
• 3、对于工作温度在300℃以上、有较强腐 蚀性的介质,须采用含有Ti或Nb稳定化元素 或超低碳不锈钢焊条。 如A137或A002等。
• 4、对于含有稀硫酸或盐酸的介质,常选用含 Mo或含Mo和Cu的不锈钢焊条。 如:A032、A052等。
• 钼(Mo):可以抑制合金钢由于火而引起 的脆性。
• 钛(Ti):使钢的内部组织致密,细化晶粒 力;降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接 性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当 的钛,可避免晶间腐蚀。
• 钒(V)能细化钢的晶粒组织,提高钢的强 度,韧性和耐磨性.当它在高温熔入奥氏 体时,可增加钢的淬透性。
• 钨(W)能提高钢的耐磨性
• 铜(Cu)改善普通低合金钢的抗大气腐蚀 性能,特别是和磷配合使用时更为明显。
• 氮(N)能提高钢的强度,低温韧性和焊接 性,增加时效敏感性。
• 从以上图片可以看出:
1、Cr:防锈,不锈钢的主要组成; 2、Ni:奥氏体的形成元素;镍对酸碱有较高 的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力;
5、对于在低温条件下工作的奥氏体不锈钢,应 保证焊接接头在使用温度的低温冲击韧性,故 采用纯奥氏体焊条。
如A402、A407。
6、双相奥氏体钢焊缝碱性药皮与钛钙型药皮 焊条的差别不像碳钢焊条那样显著。因此在 实际应用中,从焊接工艺性能方面着眼较多,大 都采用药皮类型代号为17或16的焊条
如A102A、A102、A132等。
• M 马氏体不锈钢 • F 铁素体不锈钢 • A 奥氏体不锈钢 • A一F 双相不锈钢。
三、不锈钢的焊条选用要点
316ti标准 -回复
316ti标准-回复
什么是316ti标准?为什么它被广泛应用于不锈钢领域?
316ti标准是一种不锈钢材料的编码标准,其中的316ti代表了具体的化学成分和力学性能。
它是一种低碳含量的316不锈钢,在其中添加了钛元素,以提高其耐腐蚀能力和耐高温性能。
316ti标准在不锈钢领域被广泛应用,其主要原因如下:
1. 良好的耐蚀性:316ti不锈钢具有优异的耐腐蚀性能,尤其是在氯化物环境下。
它能够抵御各种化学物质的侵蚀,包括酸、碱和盐等。
这使得316ti成为化工、制药和海洋工程等领域中的首选材料。
2. 耐高温性能:316ti不锈钢添加了钛元素,使其具有更好的耐高温性能。
在高温环境下,它能够保持强度和韧性,并保持良好的耐腐蚀性能。
因此,316ti常被用于高温工艺和设备中,如炼油厂、发电厂和石化工厂等。
3. 优异的机械性能:316ti不锈钢具有良好的强度和韧性,能够承受较高的压力和重负荷。
这使得它成为结构工程、管道系统和船舶制造等领域的理想选择。
4. 易加工性:316ti不锈钢具有良好的可塑性和可焊性,能够方便地进
行各种加工和成型。
这使得它在制造业中应用十分广泛。
5. 生物相容性:316ti不锈钢对人体无毒无害,具有良好的生物相容性。
因此,它常被用于医疗器械、人工关节和生物材料等领域。
总而言之,316ti标准不锈钢具有优异的耐腐蚀性能、耐高温性能和机械性能,其广泛应用于化工、制药、石油、能源、船舶和医疗等各个领域。
它是一种多功能的材料,不仅具有高度的可靠性,还能够满足各种特殊应用的需求。
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Ti元素在不锈钢中的作用
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,称为晶间腐蚀。
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:Ti、Zr、V、Nb、W、Mo、Cr、Mn。
钛与碳的亲和力比铬大,钛加入钢中后,碳优先与钛结合生成碳化钛(TiC),这样就避免了析出碳化铬而造成晶界贫铬,从而有效防止晶间腐蚀。
由于钛与氮可结合生成氮化钛,钛与氧可结合生成二氧化钛,所以钛的加入量有一定的限制,实际生产中为防止晶间腐蚀,钛加入量一般按下式计算:Ti=C×5~0.8%。
为了防止晶间腐蚀,含钛的钢固溶处理后还必须进行稳定化处理。
固溶处理后不锈钢得到单相奥氏体组织,这种组织处于不稳定状态,当温度升高到450℃以上时,固溶体中的碳逐步以碳化物形态析出,650℃是Cr23C6形成温度,900℃是TiC形成温度。
要防止晶间腐蚀就要减少Cr23C6含量,使碳化物全部以TiC形态存在。
由于钛的碳化物比铬的碳化物稳定,钢加热到700℃以上时,铬的碳化物就开始向钛的碳化物转化。
稳定化处理是将钢加热到850~930℃之间,保温1h,此时铬的碳化物全部分解,形成稳定的灰色或者黑色的TiC,钢的抗晶间腐蚀性能得到改善。
同时,不锈钢中加入钛,在一定条件下还可以弥散析出Fe2Ti 金属间化合物,使钢的高温强度有所提高。