不銹鋼是不銹鋼和耐酸鋼的簡(jiǎn)稱或統(tǒng)稱。其中在大氣和淡水等弱腐蝕介質(zhì)中不生銹的鋼為不銹鋼;在酸、堿、鹽和海水等苛刻腐蝕性介質(zhì)中耐腐蝕的鋼為耐酸鋼。
不銹鋼成分鐵鉻合金加入具有一定含量范圍的合金元素(如鉻、鎳、鉬、硅、銅、錳、鎢等金屬元素,和碳、氮等非金屬元素)。不銹鋼的組織和性能主要由鋼中的合金元素所決定。下面簡(jiǎn)單介紹不銹鋼中幾種最重要的合金元素含量對(duì)不銹鋼性能的影響。
鉻(Cr)
不銹鋼中最重要的合金元素。研究表明,當(dāng)鉻含量≥12%后,鋼的表面就會(huì)自動(dòng)形成一種氧化膜。這層膜很致密,具有很強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性,可防止鋼的生銹,故稱為鈍化膜。隨著鋼中鉻含量的增加,鋼的鈍化膜會(huì)從晶態(tài)膜變?yōu)榉蔷B(tài)膜,具有更強(qiáng)的耐腐蝕性。
鎳(Ni)
不銹鋼中僅次于鉻的重要合金元素。鎳的加入可提高不銹鋼耐還原性酸能力、耐堿介質(zhì)能力及熱力學(xué)穩(wěn)定性。因此,不銹鋼中鉻、鎳共存,可顯著強(qiáng)化不銹鋼的耐銹性和耐腐蝕性?! ?/span>
不銹鋼中最重要的元素之一。研究表明,在海洋性大氣中僅靠鉻,甚至鉻含量高達(dá)24%也很難完全防止不銹鋼的銹蝕,必須加入鉬元素才能達(dá)到防銹的效果。鉬能顯著促進(jìn)鉻在鈍化膜中的富集,從而增強(qiáng)不銹鋼鈍化膜的穩(wěn)定性,顯著強(qiáng)化鋼中鉻的耐腐蝕作用。
碳(C)
是傳統(tǒng)馬氏體不銹鋼中最重要的合金元素。隨著碳含量的提高,不銹鋼的強(qiáng)度、硬度會(huì)增加,但其塑韌性、耐腐蝕性、冷成型性和焊接性會(huì)降低。因?yàn)樘紝?duì)耐腐蝕性能的不利影響,很多種類的不銹鋼很少采用碳強(qiáng)化,其含碳量多在0.15%以下。
錳(Mn)
不銹鋼的脫氧劑,含量一般≤1%或≤2%。錳是一種奧氏體形成元素,同時(shí)可以提高氮在鋼中的溶解度。錳、氮復(fù)合加入常常用來替代鋼中昂貴稀缺的鎳,但僅能從組織上獲得奧氏體組織而替代鎳,并不能在耐腐蝕性方面替代鎳。錳對(duì)不銹鋼的耐腐蝕性具有不利的影響。
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