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不锈钢中的主要合金元素及其作用

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精品文档---下载后可任意编辑不锈钢中的主要合金元素及其作用一、 铬在不锈钢的合金元素中,铬是最重要的元素。由于铬形成的致密、稳定的 Cr2O3 薄膜的保护,阻止了介质对金属基体的继续渗入腐蚀,所以,钢中假如含铬量达 5%,就显示出一定的耐腐蚀作用。但不是所有含铬的钢都可以作不锈钢使用,经过多年的讨论和实践,人们发现依据腐蚀的电化学理论,为了提高钢的电极电位,把铬加入到铁基固溶体中时只有铬含量达到一定浓度,腐蚀也因此而减弱,钢的耐腐蚀性能才会明显提高。%×铬原子量/铁原子量=%×52/=%这个%的铬含量就是构成不锈钢中含铬量的最低界限,亦即钢中铬含量高于这个界限才可称为不锈钢。当然,随着腐蚀介质条件的不同,有时钢中的铬含量还要提高,如在氧化性较强的介质中,铬含量要高于 16%的钢才会有明显的钝化能力。工业中应用的不锈钢的铬含量一般在 12%~30%。可以说,几乎没有一种不锈钢不含铬,所以说,铬是不锈钢中最重要的、起决定性作用的合金元素。二、 镍镍是优良的耐腐蚀材料,但是,因价格昂贵以及其他一些因素的限制,在工业上很少应用纯镍,常常是作为一个重要的合金元素加入铁碳合金中来发挥作用。镍是形成稳定奥氏体的元素,但是,低碳的镍钢中要获得纯奥氏体组织,镍含量要达到 24%以上,而含镍量达到 27%才能使钢在某些介质中改善腐蚀性。可是,当镍与铬共同存在于钢中时,镍的作用会发生很大的变化。比如,在含 17%铬的铁素体不锈钢中,加入 2%左右的镍以后,变成了马氏体不锈钢。铁素体不锈钢强度低,抗拉强度不足 400N/mm2,不能通过热处理方法强化,而变成马氏体不锈钢后,在加热和冷却时会发生相变,就可以用热处理方法来调整,如 1Cr17Ni2 钢,经 980~1020℃加热油淬后,再经不同温度的回火,其抗拉强度可在 600~1100 N/mm2之间调整,以满足使用要求。再比如,当把镍含量继续提高到 8%左右时,一般情况下可获得单相奥氏体组织,即被广泛应精品文档---下载后可任意编辑用的 18-8 奥氏体不锈钢,其比相同含量的铁素体不锈钢的马氏体不锈钢有更优良的耐腐蚀性,而且,加工性能、焊接性能、低温下的塑性和冲击韧性更好。由此可见,镍在不锈钢中的应用主要是配合铬才能更好地发挥作用,才能改变不锈钢的组织 ,从而使不锈钢的力学性能、加工性能和在某些腐蚀介质中 的耐腐蚀性能得到很大的改善。三、 碳碳是钢的主要组成元素,碳在钢中的含量及分布形式决定了钢的组织性能。碳在不锈钢中...

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