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 無縫鋼管知識 |
| 各種元（yuán）素對不鏽鋼的性能和組織的影響和作用 |
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發布者：tempinfo 發布時間：2013/5/23 閱讀：2118次 【字體：大 中（zhōng） 小】 |
1-1鉻在不鏽鋼中的決定（dìng）作用 決定不鏽鋼性屬的元素隻有一種，這就是鉻，每種不鏽鋼都（dōu）含有一定數量的（de）鉻。迄今為止，還沒有不含鉻的不鏽鋼（gāng）。鉻之所（suǒ）以成為決定不鏽鋼性能的主要元素，根本的原因是向鋼中添（tiān）加（jiā）鉻作為合金元素以後，促使其內部的（de）矛盾運動（dòng）向有利於抵抗腐蝕破壞的方麵發展。這種變化可以從以下方麵得到說明：
①鉻（gè）使鐵基固溶（róng）體的電極電位提高
②鉻吸收鐵（tiě）的電子使（shǐ）鐵（tiě）鈍化
鈍化是由（yóu）於陽極反應被阻止而引起金屬與合金耐腐蝕性能被提高的現象（xiàng）。構成金屬與合金鈍化的理論很多，主要有薄膜論、吸附（fù）論及電子排列論。
1-2. 碳在不鏽鋼中的兩重性
碳（tàn）是工業用（yòng）鋼的主要元素之一，鋼的性能與組（zǔ）織在很大程度上決定於碳在鋼中的含量及其分布的（de）形（xíng）式，在（zài）不鏽鋼中（zhōng）碳的（de）影（yǐng）響尤為顯著。碳在不鏽鋼中對組織的影響主要表現在兩方麵（miàn），一方麵碳是穩定奧氏體的元素，並且作用的程度很大（約為鎳的30倍），另一方麵（miàn）由於碳和鉻的親和力很大，與鉻形（xíng）成—係列複雜的碳化物。所以（yǐ），從強度與耐腐（fǔ）燭性能兩方麵（miàn）來看，碳在不鏽鋼中的作（zuò）用是互（hù）相矛盾的。
認（rèn）識了這一影響的規律，我們就可以（yǐ）從不同的使用要求（qiú）出發，選擇不同（tóng）含碳量的（de）不鏽鋼。
例如工（gōng）業（yè）中應用最廣泛的（de），也是最起碼（mǎ）的不鏽鋼——0Crl3～4Cr13這五個鋼號（hào）的標準（zhǔn）含鉻量規定（dìng）為12～14％，就是把碳要與鉻（gè）形成（chéng）碳化鉻的因素考慮進去（qù）以後才決定的，目的（de）即在於使碳與鉻結合成碳化鉻以後，固溶體中的含鉻量不致低（dī）於11.7％這一最低限度的（de）含鉻量。
就這五個鋼號來（lái）說由於含碳量不同，強度與耐腐蝕性能也是有區別的，0Cr13～2Crl3鋼的耐腐蝕性較好（hǎo）但強度低（dī）於3Crl3和4Cr13鋼，多（duō）用於製造結構零件，後兩個鋼（gāng）號由於含碳較高而可獲得高的（de）強（qiáng）度多用於製（zhì）造彈簧、刀具等要求高強度（dù）及耐磨的零件。又如為（wéi）了克服18－8鉻鎳不鏽鋼的晶間腐蝕，可以將鋼的含碳量降至0.03％以下（xià），或者加入比鉻和碳親和力更大的元（yuán）素（鈦或铌），使之不形成碳化鉻，再如當高硬度與耐磨（mó）性成（chéng）為主要要求時，我們可以在增加鋼的含碳量（liàng）的同時適當地提高含鉻（gè）量，做到既滿足硬度與耐磨性的要求，又兼（jiān）顧—定的耐腐蝕功能，工業上用作軸承、量具與刃（rèn）具（jù）有不鏽鋼9Cr18和9Cr17MoVCo鋼，含碳量雖高達0.85～0.95％，由於它們的含鉻量也相應（yīng）地提高（gāo）了，所以仍保證了耐腐蝕的要求。
總的來講，目前工業中獲得應用的不鏽鋼的含碳量都是比較低的，大多數不鏽鋼的含碳量在0.1～0.4％之間，耐酸鋼則以含碳0.1～0.2％的居多。含碳量大於0.4％的不（bú）鏽鋼僅占鋼號總數的一小部分，這是因為（wéi）在大多（duō）數使用（yòng）條件下，不鏽鋼總是以耐腐蝕為主要目的。此外，較低的含碳量也是出於某些工藝上的要求，如易於焊接及冷變形等。
1-3. 鎳在不鏽鋼中的作用是在與鉻配合後才發揮（huī）出來的
鎳是（shì）優良（liáng）的耐腐（fǔ）蝕材料，也是合金鋼的重要合金化元素（sù）。鎳在鋼中是形成奧（ào）氏體的（de）元（yuán）素，但低碳鎳鋼要獲得純奧氏（shì）體組織，含鎳量要達到24％；而（ér）隻有（yǒu）含鎳27％時才使鋼在某些介質中的耐腐蝕性能顯著改變（biàn）。所以鎳不（bú）能單獨構成不鏽鋼。但是鎳（niè）與鉻同時存在於不鏽鋼中時，含鎳的不鏽鋼卻具有許多可貴的（de）性能（néng）。
基於上麵的（de）情況（kuàng）可知（zhī），鎳作為（wéi）合金元素在不鏽鋼（gāng）中的作用，在於它使高鉻鋼（gāng）的組織發生變化，從而使不鏽鋼的耐腐蝕性能及工藝性能獲得（dé）某些改善。
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