不锈钢中各元素的作用
不锈钢的耐腐蚀元素
不锈钢的耐腐蚀元素
不锈钢是一种用于制造耐腐蚀的合金材料。
它含有一定比例的耐腐蚀元素,具体包括:
1. 铬(Cr):铬是不锈钢中最重要的耐腐蚀元素之一,通常含量在10.5%以上。
它能与氧气形成一层稳定的氧化膜,阻止进
一步的金属腐蚀。
高铬不锈钢具有较强的耐腐蚀性能。
2. 镍(Ni):镍能提高不锈钢的耐腐蚀性能,尤其是在含有氯离子的环境中。
镍能够增加不锈钢的抗腐蚀性能和屈服强度。
3. 钼(Mo):钼可提高不锈钢的抗点蚀和耐腐蚀性能。
在氯
化物介质中,含有钼的不锈钢耐腐蚀性能明显优于普通不锈钢。
4. 铜(Cu):铜是一种辅助的耐腐蚀元素,经常与铬一起使用。
铜能提高不锈钢的耐蚀、耐磨和耐高温性能。
5. 钛(Ti)和铌(Nb):钛和铌可以与碳元素结合,形成稳
定的钛碳化物和铌碳化物,阻止晶界腐蚀和一些高温腐蚀。
除了以上主要的耐腐蚀元素外,不锈钢中还可包含其他少量的元素,如锰、硅、氮等,用于进一步调节不锈钢的力学性能和耐腐蚀性能。
不锈钢中各元素的作用资料讲解
1、镍Ni:镍在不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。
在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构,从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢的属性,所以镍被称为奥氏体形成元素。
普通碳钢的晶体结构称为铁氧体,呈体心立方(BCC)结构,加入镍,促使晶体结构从体心立方(BCC) 结构转变为面心立方(FCC)结构,这种结构被称为奥氏体。
然而,镍并不是唯一具有此种性质的元素。
常见的奥氏体形成元素有:镍、碳、氮、锰、铜。
这些元素在形成奥氏体方面的相对重要性对于预测不锈钢的晶体结构具有重要意义。
目前,人们已经研究出很多公式来表述奥氏体形成元素的相对重要性,最著名的是下面的公式:奥氏体形成能力=Ni%+30C%+30N%+0.5Mn%+0.25Cu%从这个等式可以看出:碳是一种较强的奥氏体形成元素,其形成奥氏体的能力是镍的30倍,但是它不能被添加到耐腐蚀的不锈钢中,因为在焊接后它会造成敏化腐蚀和随后的晶间腐蚀问题。
氮元素形成奥氏体的能力也是镍的30倍,但是它是气体,想要不造成多孔性的问题,只能在不锈钢中添加数量有限的氮。
添加锰和铜会造成炼钢过程中耐火生命减少和焊接的问题。
从镍等式中可以看出,添加锰对于形成奥氏体并不非常有效,但是添加锰可以使更多的氮溶解到不锈钢中,而氮正是一种非常强的奥氏体形成元素。
在200系列的不锈钢中,正是用足够的锰和氮来代替镍形成100%的奥氏体结构,镍的含量越低,所需要加入的锰和氮数量就越高。
例如在201型不锈钢中,只含有4.5%的镍,同时含有0.25%的氮。
由镍等式可知这些氮在形成奥氏体的能力上相当于7.5%的镍,所以同样可以形成100%奥氏体结构。
这也是200系列不锈钢的形成原理。
在有些不符合标准的200系列不锈钢中,由于不能加入足够数量的锰和氮,为了形成100%的奥氏体结构,人为的减少了铬的加入量,这必然导致了不锈钢抗腐蚀能力的下降。
在不锈钢中,有两种相反的力量同时作用:铁素体形成元素不断形成铁素体,奥氏体形成元素不断形成奥氏体。
各种金属元素在钢中的作用
各种金属元素在钢中的作用1.铁(Fe):铁是钢的主要成分,赋予钢良好的强度和塑性。
纯铁本身并不适合作为结构材料,但与其他元素合金后可形成钢,使其具有更高的强度和耐用性。
2.碳(C):碳是钢中最重要的合金元素之一、适量的碳能提高钢的硬度和强度,增加其耐磨性和耐蚀性。
其中,碳含量在0.02%至2.1%之间的钢被广泛应用。
3.锰(Mn):锰能够提高钢的硬度和韧性,使钢更加耐磨和耐冲击。
锰还可以与硫、磷等杂质结合,形成易于熔化的夹杂物,从而提高钢的可塑性和加工性能。
4.硅(Si):硅在钢中作为脱氧剂,能够有效降低钢中的氧含量,从而减少气孔和夹杂物的形成。
硅对钢的强度和塑性影响有限,但有助于改善钢的耐腐蚀性能。
5.磷(P):磷的掺入可以提高钢的硬度和抗拉强度。
然而,高磷含量会降低钢的可塑性和韧性,并增加冷脆倾向。
因此,磷含量通常应控制在较低水平。
6.硫(S):硫主要存在于原材料中的钢中,并往往是不可避免的。
过高的硫含量会导致钢的脆化和冷脆倾向。
因此,控制硫含量对于保证钢的可锻性和韧性至关重要。
7.铬(Cr):铬是不锈钢中的主要合金元素之一,能够形成耐蚀的氧化层,提高钢的耐腐蚀性能。
铬还可以增加钢的硬度和强度,同时改善钢的高温强度和抗氧化性能。
8.镍(Ni):镍可以提高钢的韧性和可塑性,改善冷加工性能。
镍还能增加钢的耐腐蚀性能和高温强度,使钢具有更好的抗剪切、耐磨和耐腐蚀性能。
9.钼(Mo):钼能够提高钢的强度和韧性,特别是在高温下。
钼还能增加钢的耐腐蚀性能、抗磨性和切削性能,因此常用于制造高速钢和高温合金。
10.钛(Ti):钛能够提高钢的耐高温性能和抗腐蚀性能。
钛还能够与氮结合形成细小的碳化钛,提高钢的硬度和强度。
由于钛的昂贵和难处理性,其含量通常较低。
除了上述主要的金属元素外,钢中还可能含有其他元素,如铜、铝、氮等,它们也会对钢的性能产生影响。
这些元素的含量、相互作用和加工过程都将影响到钢的力学性能、耐蚀性能、可加工性等特性。
304不锈钢各元素含量
304不锈钢各元素含量
304不锈钢的主要成分包括:
1、铬(Cr):约占18%~20%。
铬是不锈钢中的主要合金元素,可以使钢材表面形成一层致密的氧化铬膜,从而提高其耐腐蚀性能。
2、镍(Ni):约占8%~10.5%。
镍可以提高不锈钢的强度、延展性和耐腐蚀性。
3、锰(Mn):约占2%。
锰可以提高不锈钢的强度和硬度,同时还可以改善其加工性能。
4、硅(Si):约占1%。
硅可以提高不锈钢的强度和硬度,同时还可以降低其磁性。
5、磷(P)、硫(S):均小于0.045%。
这两种元素可以降低不锈钢的延展性和冷加工性能,因此在制造不锈钢时要尽量减少它们的含量。
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。
304不锈钢组成元素
304不锈钢组成元素1. 引言不锈钢是一种具有优异耐腐蚀性能的合金材料,广泛应用于制造业和建筑业等领域。
其中,304不锈钢是最常见和广泛使用的一种不锈钢,具有良好的耐腐蚀性、强度和加工性能。
本文将详细介绍304不锈钢的组成元素及其对其性能的影响。
2. 304不锈钢的组成元素304不锈钢是一种奥氏体型(Austenitic)不锈钢,其主要组成元素包括铬(Cr)、镍(Ni)和少量的碳(C)、硅(Si)等。
下面将详细介绍这些元素在304不锈钢中的含量及其作用。
2.1 铬(Cr)铬是304不锈钢中最主要的合金元素之一,其含量通常在17-19%之间。
铬可以使钢材形成致密的氧化层,阻止氧、水和其他物质进一步侵蚀金属表面,从而赋予了304不锈钢良好的耐腐蚀性能。
此外,铬还能提高钢材的强度和硬度,改善其耐磨性能。
2.2 镍(Ni)镍是另一个重要的合金元素,其含量通常在8-10%之间。
镍能够提高304不锈钢的抗腐蚀性能,并使其具有良好的韧性和可塑性。
在低温环境下,镍还可以提高304不锈钢的抗冲击性能。
此外,镍还能改善不锈钢的加工性能和焊接性能。
2.3 碳(C)碳是304不锈钢中的一种关键元素,其含量通常较低,约为0.08%。
适量的碳可以提高304不锈钢的强度和硬度,但过多的碳会导致晶界腐蚀敏感性增加,降低耐腐蚀性能。
因此,在制造304不锈钢时需要控制碳含量。
2.4 硅(Si)硅是304不锈钢中常见的合金元素之一,其含量通常在1-2%之间。
硅可以增加304不锈钢的强度和硬度,并改善其耐磨性能。
此外,硅还有助于提高304不锈钢的抗氧化性能和耐高温性能。
3. 304不锈钢的性能影响304不锈钢的组成元素对其性能产生了重要影响,下面将详细介绍这些影响。
3.1 耐腐蚀性能铬和镍是提高304不锈钢耐腐蚀性能的主要元素。
适量的铬含量可以形成致密的氧化层,阻止氧、水和其他物质进一步侵蚀金属表面,从而使304不锈钢具有良好的耐腐蚀性。
各化学元素对钢材的影响
各化学元素对钢材的影响钢材是一种广泛应用于建筑、制造和其他领域的重要材料。
化学元素可以通过添加或与钢材中的化学成分相互作用来改变钢材的性能和特性。
下面将详细介绍一些常见的化学元素对钢材性能的影响。
1.碳(C):碳是钢材中最重要的元素之一、含碳量的增加可以提高钢材的硬度和强度,但同时也会降低其可塑性和冲击韧性。
高碳钢具有较高的硬度和强度,适合用于制造刀具和弹簧等应用。
2.硅(Si):硅的添加可以提高钢材的抗腐蚀性和磁性。
硅还有助于钢材的脱氧作用,减少对氧气的敏感性。
硅含量较高的钢材常用于制造电力设备和变压器。
3.锰(Mn):锰的添加可以提高钢材的强度和韧性,并增加其耐磨性和耐蚀性。
锰含量较高的钢材常用于制造铁路轨道和重型机械设备。
4.硫(S)和磷(P):硫和磷是常见的非金属杂质元素,其含量对钢材性能有负面影响。
高硫和高磷含量会导致钢材变脆,降低其可塑性和韧性。
因此,在钢材生产过程中对硫和磷的含量进行控制非常重要。
5.铬(Cr):铬的添加可以提高钢材的耐腐蚀性和耐热性。
铬与钢中的碳形成的氧化物膜可以防止钢材与大气中的氧气接触,从而减少钢材的腐蚀。
高铬钢常用于制造不锈钢。
6.镍(Ni):镍的添加可以提高钢材的韧性和强度,同时也增加了钢材的耐腐蚀性。
镍含量较高的钢材常用于制造耐高温和耐腐蚀的材料,如合金钢和不锈钢。
7.钼(Mo):钼的添加可以提高钢材的强度和耐热性。
钼对钢材的影响类似于镍,但效果更加显著。
钼含量较高的钢材常用于制造高温设备和工具。
8.铝(Al):铝的添加可以改善钢材的氧化抗性和耐蚀性,并降低钢材的密度。
铝还可以提高钢材的强度和硬度,用于制造航空和汽车零件。
9.钛(Ti):钛的添加可以提高钢材的强度和耐腐蚀性。
钛含量较高的钢材常用于制造航空和化工设备。
10.硼(B):硼的添加可以提高钢材的硬度和强度,并改善其机械性能。
硼含量较高的钢材常用于制造切削工具和弹簧。
总之,化学元素对钢材性能的影响是多样且复杂的。
450不锈钢的化学成分
450不锈钢的化学成分不锈钢是一种合金材料,主要成分为铁、铬、镍和其他元素。
其中,不锈钢450是一种高强度铁素体不锈钢,其化学成分主要由铁、铬、镍、碳、锰、硅、钼和钒组成。
以下将详细介绍不锈钢450的化学成分和每个元素的作用。
1.铁(Fe):铁是不锈钢450最主要的元素,通常占约80%。
铁具有高的熔点和良好的机械性能,是不锈钢450的基础。
2.铬(Cr):铬是不锈钢450中非常重要的合金元素,通常含量在11%到18%之间。
铬的主要作用是形成铬氧化物膜,使不锈钢具有优良的耐腐蚀性,防止金属表面氧化。
3.镍(Ni):镍是不锈钢中的另一种重要合金元素,通常含量在1%到8%之间。
镍能够增加不锈钢的强度和塑性,并提高其耐腐蚀性、耐热性和耐磁性。
4.碳(C):碳是不锈钢450中的一个关键元素,其含量一般较低,在0.07%到0.15%之间。
碳能够提高不锈钢的硬度和强度,同时降低其韧性和耐腐蚀性,但适量的碳含量可以提高不锈钢的耐蚀性。
5.锰(Mn):锰是一种强化元素,其含量一般在0.5%到1.0%之间。
锰可以提高不锈钢的硬度和强度,并改善其耐腐蚀性和机械性能。
6.硅(Si):硅是一种常见的合金元素,其含量通常在1.0%到2.5%之间。
硅可以改善不锈钢的抗热氧化性能、耐腐蚀性和加工性能。
7.钼(Mo):钼是一种重要的合金元素,其含量在0.2%到1.5%之间。
钼能够显著提高不锈钢的抗腐蚀性能,特别是对于硫酸和氯离子的腐蚀具有良好的抵抗能力。
8.钒(V):钒是一种强化元素,通常含量较低,一般在0.1%以下。
钒能够提高不锈钢的强度、硬度和耐磨性。
除了以上元素外,不锈钢450中还可能含有一些微量元素,如磷(P)、硫(S)、氮(N)和钛(Ti)。
这些微量元素可以对不锈钢的性能进行微小调整,提高其特定的性能。
总结起来,不锈钢450的化学成分主要由铁、铬、镍、碳、锰、硅、钼和钒组成。
其中,铁是不锈钢的主要成分,铬和镍是关键的合金元素,碳、锰、硅、钼和钒等元素则对不锈钢的性能起到了重要的调节作用。
钢中各合金元素的作用
钢中各合金元素的作用钢是一种重要的材料,它由铁和其他合金元素组成。
这些合金元素在钢中的含量和性质都会对钢的性能产生重要影响。
以下是一些常见的合金元素及其在钢中的作用:1.碳(C):碳是钢中最重要的合金元素之一,它可以改变钢的硬度和强度。
高碳钢具有更高的硬度和强度,适用于制造切削工具和机械零件。
低碳钢则具有较高的可塑性和韧性,适用于焊接和冷加工。
2.硅(Si):硅是一种强氧化剂,可以提高钢的冷脆性。
在不锈钢中,硅的加入可提高耐酸性和耐蚀性。
3.锰(Mn):锰是一种去氧剂,可以减少钢中的气泡和夹杂物,提高钢的韧性。
同时,锰还可以提高钢的硬度和强度。
4.磷(P):磷是一种强氧化剂,可以降低钢的塑性和韧性。
因此,在制造高强度钢时,应控制磷含量。
5.硫(S):硫是一种容易挥发的元素,过多的硫会导致钢的冷脆性和碳化物相的形成,降低钢的强度和韧性。
因此,硫的含量需要控制在低水平。
6.铬(Cr):铬是一种重要的合金元素,可以增加钢的耐腐蚀性和耐磨性。
在不锈钢中,一般含有10-20%的铬。
7.镍(Ni):镍可以提高钢的韧性和冷脆性。
镍还可以提高钢的耐高温性能,适用于制造高温合金钢。
8.钼(Mo):钼可以提高钢的强度和韧性,同时提高钢的耐腐蚀性和耐高温性能。
因此,钼常用于制造高强度合金钢和耐蚀合金钢。
9.钛(Ti):钛可以提高钢的强度、硬度和耐磨性。
钛还可以阻碍钢中晶界的形成,提高钢的耐高温性能。
10.铌(Nb):铌具有强固溶强化效应,可以提高钢的强度和耐热性能。
铌还可以细化钢的晶粒,提高钢的韧性。
11.钒(V):钒可以提高钢的强度和硬度,同时提高钢的耐磨性和耐腐蚀性。
12.铝(Al):铝可以精细化钢的晶粒,提高钢的强度、韧性和耐冲击性。
铝还可以防止钢的氧化。
合金元素的作用在于改变钢的组织结构和性能,使钢具有不同的特性。
根据不同的应用需求,合适的合金元素可以被选择和添加到钢中,以满足具体的功能要求。
从改善钢的硬度、强度、韧性、耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等方面考虑,钢中的合金元素起到了关键的作用。
不锈钢中各元素作用
不锈钢中各元素作用不锈钢是一种具有良好抗腐蚀性能的合金材料,由铁与其他元素(如铬、镍、钼)合金化而成。
这些元素在不锈钢中起着关键的作用,决定了不锈钢的物理性能、化学性能和耐腐蚀性能。
1.铁(Fe):铁是不锈钢的主要成分,提供了不锈钢的力学性能,如强度和硬度。
它还有助于提高不锈钢的热导性能和磁导性能。
2.铬(Cr):铬是不锈钢最重要的合金元素之一,可提供不锈钢的耐腐蚀性能。
当铬含量达到10.5%以上时,会在不锈钢表面形成一层致密的氧化铬膜(钝化膜),避免了金属与外界氧气的直接接触,从而有效防止了不锈钢的腐蚀。
此外,铬还能提高不锈钢的强度、硬度和耐磨性。
3.镍(Ni):镍是提高不锈钢耐腐蚀性能的关键合金元素之一、镍的加入可以增加不锈钢的钝化能力,使其在更恶劣的环境条件下具有更好的耐腐蚀性。
镍还可以提高不锈钢的韧性和可塑性。
4.钼(Mo):钼通常被用于提高不锈钢的耐蚀性、耐点蚀性和耐高温性能。
特别是在含有氯离子的环境中,钼能够改善不锈钢的抗腐蚀性能,降低晶间腐蚀倾向。
5.锰(Mn):锰是一种强氧化剂,能够与金属中的硫产生反应,减少硫对不锈钢的影响。
因此,锰可以提高不锈钢的耐腐蚀性能和机械性能。
6.碳(C):碳是调控不锈钢硬度和强度的关键元素。
适当的碳含量可以提高不锈钢的硬度,但过高的碳含量可能会导致不锈钢的脆性增加。
7.硅(Si):硅的加入可提高不锈钢的强度和抗蚀性能。
此外,硅还有助于提高不锈钢的耐高温和耐腐蚀性能。
8.氮(N):氮在不锈钢中的主要作用是增强不锈钢的硬度和强度,并提高其抗腐蚀性能。
氮还可以降低不锈钢在焊接过程中的敏感性。
除了以上主要元素外,不锈钢还可能含有其他微量元素(如铜、钛、铌、钙等),它们各自通过增强不锈钢的其中一种性能或起到合金化的效果。
总的来说,各种元素在不锈钢中的合金化作用使不锈钢具有出色的耐腐蚀性、力学性能和工艺性能。
通过调控不同元素的含量,可以在不锈钢中获得多种不同的性能特点,使其适应不同的应用领域。
不锈钢中镍和铬的作用
不锈钢中镍和铬的作用不锈钢中镍和铬的作用一、镍的作用镍是不锈钢中的主要合金元素之一,它具有以下几个重要的作用:1. 提高不锈钢的耐腐蚀性能。
镍能够与石墨烯结合形成一种致密的氧化膜,能有效防止氧气和其他腐蚀性介质侵蚀金属表面,从而提高不锈钢的抗腐蚀性能。
2. 增强不锈钢的力学性能。
镍与铁形成的固溶体能够提高钢的强度和硬度,使不锈钢具有更好的抗拉强度和塑性,提高不锈钢的机械性能。
3. 改善不锈钢的热稳定性。
不锈钢中含有适量的镍能够提高钢的热稳定性,使其在高温环境下不易发生变形和熔化,从而保证材料的稳定性和可靠性。
4. 提高不锈钢的耐磨性。
镍能够与铁形成的固溶体表面硬化,提高不锈钢的硬度和耐磨性,使其在摩擦和磨损条件下具有更好的耐用性。
二、铬的作用铬是不锈钢中的另一个重要合金元素,它发挥着以下几个关键的作用:1. 增加不锈钢的耐腐蚀性能。
铬能够与氧气结合形成一层致密的铬氧化膜,能有效防止钢铁基体与外界介质的接触,从而防止了钢铁基体的氧化反应,保护不锈钢免受腐蚀。
2. 提高不锈钢的强度和硬度。
铬与铁形成的固溶体能够增加钢的强度和硬度,使得不锈钢具有更好的抗拉强度和耐磨性,提高不锈钢的使用寿命。
3. 改善不锈钢的可焊性和加工性能。
铬可以降低不锈钢的热膨胀系数和热导率,改善了不锈钢的可焊性和热加工性能,使其更适合进行各种加工和焊接操作。
4. 增加不锈钢的耐高温性能。
铬可以形成一种稳定的氧化层,使得不锈钢在高温环境下仍然能够保持优良的耐腐蚀性能和强度,具有更好的热稳定性和耐久性。
总结:不锈钢中的镍和铬在提高不锈钢的耐腐蚀性能、力学性能、热稳定性和耐磨性方面发挥着重要作用。
镍的存在能够形成稳定的氧化膜,提高不锈钢的抗腐蚀能力;铬的存在能够形成致密的铬氧化膜,防止不锈钢的钢铁基体被氧化腐蚀。
同时,镍和铬的加入还能够提高不锈钢的机械性能、热稳定性和耐久性。
因此,在不锈钢的生产和应用中,充分利用镍和铬的作用能够提高不锈钢的质量和性能,将其广泛应用于各个领域。
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。
几种常用合金元素在钢中的作用
几种常用合金元素在钢中的作用合金元素是指在钢中加入的其他金属元素,以改变钢的性能和性质。
下面将介绍几种常用合金元素在钢中的作用:1.镍(Ni):镍可以提高钢的耐腐蚀性和机械性能。
当镍的含量达到8-25%时,可以获得具有优良耐腐蚀性的不锈钢。
此外,镍还能提高钢的强度和韧性,改善钢的热加工性能。
2.铬(Cr):铬是一种常见的合金元素,添加铬可以提高钢的耐腐蚀性。
当铬的含量达到12-30%时,可以制备出具有良好耐腐蚀性的不锈钢。
铬还可以提高钢的硬度和强度,同时改善钢的高温性能。
3.钼(Mo):钼是一种重要的强化元素,加入钼可以提高钢的硬度和强度,提高钢的抗拉、屈服和冲击韧性。
此外,钼还能改善钢的耐腐蚀性和抗腐蚀性能,使钢具有较好的抗热和抗切削性能。
4.钛(Ti):钛可以提高钢的硬度、强度和抗腐蚀性能。
添加钛可以防止钢中的碳和氮组成碳化物和氮化物,从而减少钢的渗碳和固溶碳的过程,提高钢的晶粒细化和塑性。
5.钒(V):钒是一种重要的强化元素,加入钒可以提高钢的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性。
钒还能提高钢的热处理稳定性,改善钢的高温强度和高温氧化性能。
6.锰(Mn):锰是一种常见的合金元素,添加锰可以提高钢的强度、硬度和韧性。
锰还能提高钢的冷加工硬化性和磁性。
此外,锰还能防止钢中的氧化物夹杂物形成,从而提高钢的质量。
7.硅(Si):硅能够提高钢的强度和硬度,同时还可以改善钢的热加工性能和抗氧化性能。
硅还能提高钢的磁性和导电性。
除了以上几种常见的合金元素外,还有钨、铌、铝等合金元素也常用于钢中,它们分别具有不同的强化、耐磨、耐腐蚀等特性,能够满足不同工程需要。
总之,合金元素在钢中的作用取决于其种类和含量。
通过合理选用和控制合金元素的添加,可以改善钢的性能和性质,满足各种应用场合的需要。
不锈钢中的各类化学基本元素以及作用你了解多少
不锈钢中的各类化学基本元素以及作用1.铬——是构成不锈钢的基本元素。
铬是决定不锈钢耐腐蚀性能的最基本元素。
在氧化性介质中,铬能使钢的表面很快形成一层实际为腐蚀介质不能透过和不溶解的富铬的氧化膜,这层氧化膜很致密,并与金属基本结合得很牢固,保护钢免受外界介质进一步氧化浸蚀;铬还能有效地提高钢的电极电位。
当含铬量不低于12.5%原子时,可使钢的电极电位发生突变,由负电位升到正的电极电位。
因而可显著提高钢的耐蚀性。
铬的含量越高,钢的耐蚀性能越好。
当含铬量达到25%、37.5% 原子时,会发生第二次第三次的突变,使钢具有更高的耐腐蚀性能。
2.镍——单独不能构成不锈钢镍对不锈钢耐腐蚀的影响,只有它与铬配合时才能充分显示出来。
因为,低炭镍钢要获得纯奥氏体组织,含镍量需达24%;要使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变,含镍量需在27%以上。
所以,镍不能单独构成不锈钢。
而在含铬18%的钢中加入9%的镍,就能使钢在常温下获得单一奥氏体组织,并可以提高钢对非氧化性介质(如:稀、、磷酸等)的耐蚀性,并能改善钢的焊接和冷弯等的工艺性能。
3.锰和氮——可代替铬镍不锈钢中的镍锰和氮在不锈钢中有镍相仿的作用。
锰的稳定奥氏体作用为镍的二分之一,而氮的作用比镍大很多,约为镍的40倍左右。
因而锰和氮可代镍获得单一的奥氏体组织。
但锰的加入会使含铬低的不锈钢耐蚀性降低。
同时高锰奥氏体钢不易加工。
因此在不锈钢中不单独使用锰,只用部分代替镍。
4.碳——在不锈钢中具有两重性碳在不锈钢中的含量及其分布的形式,在很大程度上左右着不锈钢的性能和组织:一方面碳是稳定奥氏体元素,并作用的程度很大,约为镍的30倍,含碳量高的(马氏体)不锈钢,完全可以接受淬火强化,从而在机械性能方面可大大提高它的强度;另一方面由于碳和铬的亲和力很大,在不锈钢中要占用十七倍碳量的铬与它结合成碳化铬。
随着钢中含碳量的增加,则与碳形成碳化物的铬越多,从而显著降低钢的耐蚀性。
所以,从强度与耐腐蚀性能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。
不锈钢的金属学问题
不锈钢的金属学问题
不锈钢是一种具有抗腐蚀性能的金属材料,它主要由铁、铬、镍等元素组成。
不锈钢的金属学问题主要包括以下几个方面:
1. 钢的组织结构:不锈钢的组织结构与普通钢有所不同,它通常由奥氏体、铁素体和铁素体-奥氏体混合体组成。
这些组织结构的不同会影响不锈钢的物理和化学性能。
2. 铬元素的作用:铬是不锈钢中最主要的合金元素之一,它可以形成一种致密的氧化膜,可以防止钢与空气中的氧气发生反应,从而具有了良好的抗腐蚀性能。
3. 锰元素的作用:锰是不锈钢中的一种微量元素,它能够提高钢的硬度和韧性,并提高钢的耐磨性和抗拉强度。
4. 热处理与表面处理:不锈钢的热处理和表面处理可以改善钢的性能,例如,通过冷加工可以提高钢的强度和硬度,而通过热处理可以改善钢的韧性和抗腐蚀性能。
5. 不锈钢的应用:不锈钢由于其优异的耐腐蚀性、强度、韧性、美观性等特点,被广泛应用于汽车、化工、建筑、医疗器械等领域。
在不同的应用领域,需要选择不同种类的不锈钢材料,以满足不同的使用要求。
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不锈钢化学成分标准
不锈钢化学成分标准不锈钢是一种耐腐蚀的金属材料,通常用于制作厨具、建筑材料、化工设备等。
不锈钢的耐腐蚀性能与其化学成分密切相关,因此不锈钢的化学成分标准对于其性能和应用具有重要意义。
不锈钢的主要化学成分包括铁、铬、镍、锰等元素。
其中,铬是不锈钢的主要合金元素,其含量通常在10.5%以上。
铬能够形成一层致密的氧化膜,阻止氧气和水的进一步腐蚀,从而赋予不锈钢良好的耐腐蚀性能。
除了铬外,镍也是不锈钢中常见的合金元素,能够提高不锈钢的耐腐蚀性能,并赋予其良好的塑性和焊接性能。
此外,锰、硅等元素也常常存在于不锈钢中,它们能够提高不锈钢的强度和硬度,改善其加工性能。
此外,钼、钛、铌等元素的加入也能够改善不锈钢的耐腐蚀性能,使其在特定环境下具有更好的抗腐蚀性能。
不同类型的不锈钢其化学成分也有所不同。
常见的不锈钢种类包括奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、双相不锈钢等。
每种不锈钢都有其特定的化学成分标准,以确保其具有良好的性能和适用于特定的使用环境。
在实际应用中,不锈钢的化学成分标准对于材料的选择、加工和使用具有重要意义。
在选材时,需要根据不同的使用环境和要求选择合适的不锈钢材料,以确保其具有良好的耐腐蚀性能和机械性能。
在加工过程中,需要根据不同的化学成分和性能要求选择合适的加工工艺和工艺参数,以确保不锈钢材料具有良好的加工性能和表面质量。
在使用过程中,需要根据不同的化学成分和性能要求选择合适的使用条件和维护方法,以确保不锈钢材料具有良好的耐久性和稳定性。
总之,不锈钢的化学成分标准对于其性能和应用具有重要意义。
了解不锈钢的化学成分标准,可以帮助我们更好地选择、加工和使用不锈钢材料,确保其具有良好的性能和适用于特定的使用环境。
不锈钢中各元素的作用
不锈钢中各元素的作用不锈钢是一种合金材料,由铁、铬、镍等多种元素组成。
不锈钢具有耐腐蚀、高强度、耐高温等特点,被广泛应用于建筑、化工、食品加工、医疗器械等领域。
不同元素在不锈钢中起到不同的作用,下面是各元素的说明:1.铁(Fe):铁是不锈钢的主要组成元素,能够给不锈钢提供较高的强度和硬度。
铁具有良好的可塑性和韧性,可以通过热处理来改变不锈钢的力学性能。
2.铬(Cr):铬是不锈钢中最重要的合金元素之一,能够赋予不锈钢良好的耐腐蚀性。
当不锈钢中的铬含量达到一定比例时,铬与氧气结合形成一层均匀致密的氧化铬膜,能够阻止氧气进一步渗透,从而起到防腐蚀的作用。
3.镍(Ni):镍是不锈钢中的合金元素之一,常用于提高不锈钢的耐腐蚀性和强度。
镍能够与铁发生固溶,稳定不锈钢的晶格结构,从而提高其抗腐蚀性能,镍还能够提高不锈钢的塑性和可焊性。
4.锰(Mn):锰是不锈钢中的合金元素之一,具有抑制氧化物和杂质的作用。
锰的添加可以提高不锈钢的韧性和可塑性,从而增加其加工性能。
5.钼(Mo):钼是不锈钢中的合金元素之一,能够显著提高不锈钢的抗腐蚀性。
钼与铁形成稳定的化合物和固溶体,能够有效抑制腐蚀介质的侵蚀,尤其对于耐蚀介质如硫酸和盐酸等有良好的防护作用。
6.碳(C):碳是不锈钢的重要合金元素,能够提高不锈钢的强度和硬度。
碳与铁形成固溶体,可以通过控制碳的含量来控制不锈钢的硬度。
碳的添加还可以提高不锈钢的可焊性和热处理性能。
7.钛(Ti):钛是一种强碱性非金属元素,能够显著提高不锈钢的强度和硬度。
钛与铁形成固溶体,可以稳定晶格结构,增加不锈钢的强度和耐腐蚀性。
总之,不同元素在不锈钢中具有不同的作用,通过合理地控制元素的含量和配比,可以调控不锈钢的力学性能、耐腐蚀性能和加工性能,满足不同场合对不锈钢的要求。
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。
不锈钢各元素的作用
铬;能提高钢的淬透性和耐磨*,能改善钢的抗腐蚀能力和抗氧化作用.钛;能细化钢的晶粒组织,从而提高钢的强度和韧*.在不锈钢中,钛能消除或减轻钢的晶间腐蚀现象.镍;能提高钢的强度和韧*,提高淬透*.含量高时,可显著改变钢和合金的一些物理性能,提高钢的抗腐蚀能力.铬: 产生钝化膜,阻碍阳极反应,提高钢的电极电位,提高钢的抗化学腐蚀性能.镍:扩大γ区,降低钢的Ms点(室温下)使钢在室温下有单奥氏体组织钛:阻止(Cr,Fe)23C3 在晶界上析出,消除钢的”晶间腐蚀)倾向铬使钢具有良好的高温抗氧化性和耐氧化介质腐蚀的作用;镍使钢不仅能耐酸,而且能抗碱的腐蚀,对大气及盐都有抗蚀能力;钛使钢具有抗晶间腐蚀能力。
C r 是强化元素,少量加入Cr就能提高钢的抗H2S,NH3,CO2,H2O,HNO3, 高温高压H2及抗大气,海水腐蚀的能力.Cr能防止钢脱碳,在钢表面形成致密的氧化膜,故能提高钢的高温氧化性介质中的耐蚀*,但是Cr不能提高钢的抗碱,氯化物和硝酸盐腐蚀的能力.Ni可强化铁素体,改善钢的抗低温冲击性能.能提高对酸,碱和海水的耐腐蚀能力,也能增强耐大气腐蚀及抗腐蚀疲劳的能力,但是在耐H2S腐蚀方面,Ni是有害元素. 无助于抗高温高压H2的腐蚀.反而易使钢产生腐蚀破裂.了解一下各种元素对不锈钢的性能和组织的影响。
1.铬——是构成不锈钢的基本元素。
铬是决定不锈钢耐腐蚀性能的最基本元素。
在氧化性介质中,铬能使钢的表面很快形成一层实际为腐蚀介质不能透过和不溶解的富铬的氧化膜,这层氧化膜很致密,并与金属基本结合得很牢固,保护钢免受外界介质进一步氧化浸蚀;铬还能有效地提高钢的电极电位。
当含铬量不低于12.5%原子时,可使钢的电极电位发生突变,由负电位升到正的电极电位。
因而可显著提高钢的耐蚀性。
铬的含量越高,钢的耐蚀性能越好。
当含铬量达到25%、37.5%原子时,会发生第二次第三次的突变,使钢具有更高的耐腐蚀性能。
2.镍——单独不能构成不锈钢镍对不锈钢耐腐蚀的影响,只有它与铬配合时才能充分显示出来。
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
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1、镍Ni:镍在不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。
在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构,从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢的属性,所以镍被称为奥氏体形成元素。
普通碳钢的晶体结构称为铁氧体,呈体心立方(BCC结构,加入镍,促使晶体结构从体心立方(BCC)结构转变为面心立方(FCC结构,这种结构被称为奥氏体。
然而,镍并不是唯一具有此种性质的元素。
常见的奥氏体形成元素有:镍、碳、氮、锰、铜。
这些元素在形成奥氏体方面的相对重要性对于预测不锈钢的晶体结构具有重要意义。
目前,人们已经研究出很多公式来表述奥氏体形成元素的相对重要性,最著名的是下面的公式:
奥氏体形成能力=Ni%+30C%+30N%+0.5 Mn %+0.25Cu%
从这个等式可以看出:碳是一种较强的奥氏体形成元素,其形成奥氏体的能力是镍的30倍,但是它不能被添加到耐腐蚀的不锈钢中,因为在焊接后它会造成敏化腐蚀和随后的晶间腐蚀问题。
氮元素形成奥氏体的能力也是镍的30倍,但是它是气体,想要不造成多孔
性的问题,只能在不锈钢中添加数量有限的氮。
添加锰和铜会造成炼钢过程中耐火生命减少
和焊接的问题。
从镍等式中可以看出,添加锰对于形成奥氏体并不非常有效,但是添加锰可以使更多的
氮溶解到不锈钢中,而氮正是一种非常强的奥氏体形成元素。
在200系列的不锈钢中,正是
用足够的锰和氮来代替镍形成100%的奥氏体结构,镍的含量越低,所需要加入的锰和氮数
量就越高。
例如在201型不锈钢中,只含有 4.5%的镍,同时含有0.25%的氮。
由镍等式可知这些氮在形成奥氏体的能力上相当于7.5%的镍,所以同样可以形成100%奥氏体结构。
这也
是200系列不锈钢的形成原理。
在有些不符合标准的200系列不锈钢中,由于不能加入足够数量的锰和氮,为了形成100%的奥氏体结构,人为的减少了铬的加入量,这必然导致了不锈钢抗腐蚀能力的下降。
在不锈钢中,有两种相反的力量同时作用:铁素体形成元素不断形成铁素体,奥氏体形成元素不断形成奥氏体。
最终的晶体结构取决于两类添加元素的相对数量。
铬是一种铁素体
形成元素,所以铬在不锈钢晶体结构的形成上和奥氏体形成元素之间是一种竞争关系。
因为铁和铬都是铁素体形成元素,所以400系列不锈钢是完全铁素体不锈钢,具有磁性。
在把奥
氏体形成元素-镍加入到铁-铬不锈钢的过程中,随着镍成分增加,形成的奥氏体也会逐渐增加,直至所有的铁素体结构都被转变为奥氏体结构,这样就形成了300系列不锈钢。
如果仅
添加一半数量的镍,就会形成50%的铁素体和50%的奥氏体,这种结构被称为双相不锈钢。
400系列不锈钢是一种铁、碳合铬的合金。
这种不锈钢具有马氏体结构和铁元素,因此具有正常的磁特性。
400系列不锈钢具有很强的抗高温氧化能力,而且与碳钢相比,其物理特性和机械特性都有进一步的改善。
大多数400系列不锈钢都可以进行热处理。
300系列不锈钢是一种含有铁、碳、镍和铬的合金材料,一种无磁性不锈钢材料,比400 系列不锈钢具有更好的可锻特性。
由于300系列不锈钢的奥氏体结构,因此它在许多环境中
具有很强的抗腐蚀性能,具有很好的抗金属超应力引起的腐蚀所造成的断裂的性能,而且其材料特性不受热处理的影响。
是主要奥氏体形成元素,能减缓钢的腐蚀现象及在加热时晶粒的长大镍在不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。
在不锈钢中增加镍的一个主要
原因就是形成奥氏体晶体结构,从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢的属性,所以镍被称为奥氏体形成元素。
普通碳钢的晶体结构称为铁氧体,呈体心立方(BCC结构,加入镍,促使晶体结构从体心立方(BCC)结构转变为面心立方(FCC结构,这种结构被称为奥氏体。
然而,镍并不是唯一具有此种性质的元素。
常见的奥氏体形成元素有:镍、碳、氮、锰、铜。
这些元素在形成奥氏体方面的相对重要性对于预测不锈钢的晶体结构具有重要意义。
目前,人们已经研究出很多公式来表述奥氏体形成元素的相对重要性,最著名的是下面的公式:奥氏体形成能力=Ni%+30C%+30N%+0.5 Mn %+0.25Cu%
从这个等式可以看出:碳是一种较强的奥氏体形成元素,其形成奥氏体的能力是镍的
30倍,但是它不能被添加到耐腐蚀的不锈钢中,因为在焊接后它会造成敏化腐蚀和随后的晶间腐蚀问题。
氮元素形成奥氏体的能力也是镍的30倍,但是它是气体,想要不造成多孔
性的问题,只能在不锈钢中添加数量有限的氮。
添加锰和铜会造成炼钢过程中耐火生命减少
和焊接的问题。
2、碳C:含碳量增加可提高强度。
碳可以与不锈钢中的其它元素形成化合物Cr23C6、NbC、
TiC、TaC等碳化物。
对耐腐蚀性而言,当固溶奥氏体中的碳与铬形成Cr23C6析出时,使钢
对晶间腐蚀、点腐蚀的敏感性急剧上升,因此对耐腐蚀要求高的设备,要采用含碳量低的(在0.03%以下)的不锈钢。
是强奥氏体形成元素,可显著提高钢的强度,另外碳对耐腐蚀性也
有不利的影响
3、锰Mn :可改善耐高温强度,锰一般在不锈钢中,使腐蚀性和耐氧化性下降。
4、铬Cr:铬是不锈钢的基本成分,不锈钢保持钝态要求含铬量大于12%。
增加含铬量,对提高钢对氧化性酸的耐腐蚀性极为有效,同时也使耐点腐蚀性提高。
是主要铁素体形成元素,铬与氧结合能生成耐腐蚀的Cr2O3钝化膜,是不锈钢保持耐蚀性的基本元素之一,铬含量
增加可提高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;
5、镍Ni:镍是奥氏体不锈钢的基本元素之一。
随着含镍量的提高,奥氏体钢的硬度,抗拉
强度下降,韧性提高,耐应力腐蚀性能提高。
含镍量低的奥氏体不锈钢是不稳定的。
进行冷
加工后,奥氏体显著硬化,韧性下降。
镍对非氧化性酸及中性氯化物溶液有显著的耐腐蚀性。
但对高温含硫气体是不耐腐蚀的。
6、钼Mo:钼能使不锈钢的基体强化,并提高钢的高温强度和蠕变性能。
钼的加入使不锈钢
的钝化膜稳定,能提高耐腐蚀性。
特别在氯化物溶液中,钼能改善耐点腐蚀的性能,并有效
地抑制缝隙腐蚀。
是碳化物形成元素,所形成的碳化物极为稳定,能阻止奥氏体加热时的晶粒长大,减小钢的过热敏感性,另外钼元素能使钝化膜更致密牢固,从而有效提高不锈钢的
耐Cl-腐蚀性;含Mo不锈钢一般不用于耐硝酸腐蚀。
不含Mo的不锈钢,是不能用于耐硫
酸腐蚀,而含MO2-3%的316系列,是耐硫酸腐蚀的最低牌号,含Mo双相钢也相当或优于316系列;随硫酸浓度的提高,需要选用高Cr、Ni、含Cu、Si的奥氏体不锈钢。
7、钛Ti、铌Nb:可防止晶间腐蚀,提高不锈钢的高温强度。
钛的析出物使得钢的耐点腐蚀
性能显著降低。
是强碳化物形成元素,能提高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性能。
&铜Cu:在耐腐蚀方面,增加对非氧化性酸的耐腐蚀性。
减少对点腐蚀的敏感性。
塑性好,冷加工性能优良。
9、氮N:添加了氮以改善蠕变性能并使这种钢成为完全的奥氏体。
氮在Cr-Ni奥氏体不锈钢
和双相不锈钢中是一种无价且非常有益的合金元素。
对氮的强化作用,降低钢的晶间腐蚀敏
感性,改善钢的耐蚀性,特别是改善钢的耐点蚀等方面的机理,正在进行深入的研究工作
10、铁Fe:是不锈钢的基本金属兀素;
11、磷、硫(P、S):是不锈钢中的有害元素,对不锈钢的耐腐蚀性和冲压性都会产生不利影响。
12、硅Si:随硫酸浓度的提高,需要选用高Cr、Ni、含Cu、Si的奥氏体不锈钢。