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各种元素对不锈钢组织有何影响
编辑: 成都蓉荷不锈钢材料有限企业 发布日期:2018-02-27 关注次数:73 二维码分享

构成不锈钢的基本元素——铬,和影响不锈钢组织、性能的重要元素——碳,以及改善不锈钢性能和组织的添加元素——镍、锰、氮、钛、铌、钼、铜、硅、铝、钨、钒、硼等十多个元素。在工业上实际应用的成都不锈钢管得到大家的频繁运用是有原因的,很多钢中同时存在着几种至十几种合金元素,当几种元素共存于不锈钢这一统一体中时,决定不锈钢组织的是各种元素影响的总和。

各种元素对不锈钢组织有何影响

各种元素对不锈钢组织的影响,根据其共同性,概括起来,基本上分属于两大类:一类是形成或稳定奥氏体的元素,它们是碳、镍、锰、氮、铜、以碳和氮的作用程度最大;另一类是形成铁素体的元素,它们是铬、钨、钼、铌、硅、钛、钒、铝等,这一类元素形成铁素体的作用,如以铬为1来加以比较,其他元素的作用都比铬大。

这两类元素共存于不锈钢中时,不锈钢的组织就取决于他们互相影响的结果。如果稳定奥氏体的元素的作用居于主要方面的话,不锈钢的组织就以奥氏体为主,很少以至没有铁素体;如果他们的作用程度还不能使钢的奥氏体保持至室温的话,这种不稳定的奥氏体在冷却时即发生马氏体转变,钢的组织则为马氏体;如果形成铁素体的元素的作用成为主要方面的话,钢的组织则以铁素体为主。

不锈钢的性能除工艺因素外,主要取决于其内部组织的构成,而构成不锈钢组织的是各种合金元素在钢中的总和。因此说,不锈钢的性能,归根到底主要是由合金元素决定的。

只含有铬元素的不锈钢,人们通常称它为“不锈铁”,工业上称它为“铬不锈钢”。这类钢都具有磁性,他们的金相组织为铁素体、马氏体或铁素体、马氏体为主体的复相组织。这类钢具有抵抗大气及弱腐蚀介质的能力,或有更高的耐腐蚀性能与抗氧化性能,或可淬火使用。但他们的机械性能或工艺性能较差,几乎没有焊接性能等等的不足之处。这类钢远不能满足工业用钢的特殊要求。

在铬级不锈钢的基体中,加入适量的镍元素。如在含铬18%的低炭(0.12%以下的炭)的铁素体钢中加入8%的镍后,在常温下可获得最理想的纯奥氏体组织,这种钢就是人们通常所称的无磁性的不锈钢。这类铬镍不锈钢与相同含铬量的铁素体或马氏体耐酸不锈钢比较,不仅具有更高的耐腐蚀性能,更重要提他们具有良好的冷变形使之硬化的性能和焊接性能,在常温或低温下均具有很高的塑性和冲击韧性,不具磁性等等的优良性能。这类不锈钢的缺点是机械性能比较低,对晶间腐蚀及应力腐蚀比较敏感,但通过适量的合金添加剂或工艺措施,就能改善或消除。

在铬级不锈钢的基本中,添加以锰为主要合金元素的不锈钢。就是人们通常所讲的“铬锰氮”不锈钢。这类不锈钢除强度比铬镍钢为高外,其他如耐腐蚀性和工艺性能等都不如铬镍奥氏体不锈钢好。生产这类不锈钢除个别情况下,主要是为了节约昂贵的镍元素,所以这类钢又叫节镍不锈钢。


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