不锈钢中的主要合金元素及其作用
4页1、不锈钢中的主要合金元素及其作用一、铭在不锈钢的合金元素中,铭是最重要的元素。由于铭形成的致密、稳定的”。3薄膜的保护,阻止了介质对金属基体的继 续渗入腐蚀,所以,钢中如果含铭量达5%,就显示出一定的耐腐蚀作用。但不 是所有含铭的钢都可以作不锈钢使用,经过多年的研究和实践,人们发现,依 据腐蚀的电化学理论,为了提高钢的电极电位,把铭加入到铁基固溶体中时, 只有铭含量达到一定浓度,腐蚀也因此而减弱,钢的耐腐蚀性能才会明显提高。12.5%X铭原子量/铁原子量=12.5%X52/55.8=11.7%这个11.7%的铭含量就是构成不锈钢中含铭量的最低界限,亦即钢中铭含量 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,有时钢中的铭含量还要提高,如在氧化 性较强的介质中,铭含量要高于16%的钢才会有明显的钝化能力。工业中应用 的不锈钢的铭含量一般在12%30%。可以说,几乎没有一种不锈钢不含铭,所 以说,铭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
2、 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,当镍与铭共同存在于钢中时,镍的作用会发生很大的变化。比如, 在含17%铭的铁素体不锈钢中,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9801020C加热油淬后,再经不同温度的回火,其抗拉 强度可在6001100 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铭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,
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