不锈钢中各元素的作用

钜德企宣部 2021-11-23

大家都知道不锈钢含有多种元素,不锈钢具有各种特性就是源自于自身含有的这些元素,今天小编就带大家来了解一下不锈钢中各元素的作用:

铬(Cr):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;

 碳(C):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;

 镍(Ni):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;

 钼(Mo):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;

 铌、钛(NbTi):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。

 氮(N):是强奥氏体形成元素,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含量。

 磷、硫(PS):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。

钼是银灰色的难熔金属,主要用于钢铁工业,其中大部分以工业氧化钼形式压块后直接用于炼钢或铸铁,少部分熔炼成钼铁后再用于炼钢。低合金钢中钼含量不大于 1%,但这方面的消费却占钼消费量的50%左右。不锈钢中加入钼,能改善钢的耐腐蚀性。铸铁中加入钼,能提高铁的强度和耐磨性能。含钼18%的镍基超合金具有熔点高、密度低和热胀系数小的特性,用于制造航空和航天的各种高温部件。金属钼在电子管、晶体管及整流器等电子器件方面应用广泛。氧化钼和钼酸盐是化学和石油工业中的优良催化剂。二硫化钼是一种重要的润滑剂,用于航天和机械工业部门。钼还是人体必须的微量元素之一,缺少钼会引起肾结石和龋齿。

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。

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。

铬使铁基固溶体的电极电位提高,铬吸收铁的电子使铁钝化。

镍是优良的耐腐蚀材料,也是合金钢的重要合金化元素。镍在钢中是形成奥氏体的元素,但低碳镍钢要获得纯奥氏体组织,含镍量要达到24%;而只有含镍27%时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变。所以镍不能单独构成不锈钢。但是镍与铬同时存在于不锈钢中时,含镍的不锈钢却具有许多可贵的性能。  

不锈钢中加钛或铌是为了防止晶间腐蚀。

钼和铜可以提高某些不锈钢的耐腐蚀性能。

其他元素对不锈钢的性能和组织的影响 :不锈钢中还含有一些其他的元素,有的是和一般钢一样为常存杂质元素,如硅、硫、磷等.也有的是为了某些特定的目的而加入的,如钴、硼、硒、稀土元素等。 

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