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不銹鋼中鉻的影響
鉻是奧氏體不銹鋼中主要的合金元素,奧氏體不銹鋼的不銹性和耐蝕性的獲得主要是由于在會質(zhì)作用下,鉻促進了鋼的鈍化并使鋼保持穩(wěn)定鈍態(tài)的結(jié)果。○1鉻對組織的影響:在奧氏體不銹鋼中,鉻是強烈形成并穩(wěn)定鐵體的元素,縮小奧氏體區(qū),
隨著鋼中含量增加,奧氏體不銹鋼中可出現(xiàn)鐵素體(δ)組織,研究表明,在鉻鎳奧氏體不銹鋼中,當碳含量為0.1%,鉻含量
為18%時,為獲得穩(wěn)定的單一奧氏體組織,所需鎳含量低,約為8%,就這一點而言,常用的18Cr-8Ni型鉻鎳奧氏體不銹鋼
是含鉻,鎳量配比為適宜的一種。有奧氏體不銹鋼中,隨著鉻含量的增加,一些金屬間相(比如δ相)的形成傾向增大,當
鋼中含有鉬時,鉻含含量會增加還會χ相等的形成,如前所述,σ,χ相的析出不僅顯著降低鋼的塑性和韌性,而且在一些
條件下還降低鋼的耐蝕性,奧氏體不銹鋼中鉻含量的提高可使馬氏體轉(zhuǎn)烴溫度(Ms)下降,從而提高奧氏體基體的穩(wěn)定性。因
此高鉻(比如超過20%)奧氏體不銹鋼即使經(jīng)過冷加工和低溫處理也很難獲得馬氏體組織。
鉻是強碳化物形成元素,在奧氏體不銹鋼中也不例外,奧氏體不銹鋼中常見的鉻碳化物有Cr23C6;當鋼中含有鉬或鉻時,還可
見到期Cr6C等碳化物,它們的形成在某些條件下對鋼的性能會產(chǎn)生重要影響。○2鉻對性能的影響:一般來說,只要奧氏體不
銹鋼保持完全奧氏體組織而沒有δ鐵素體等的形成,僅提高鋼中鉻含量不會對力學性能有顯著影響,鉻對奧氏體不銹鋼性能
影響大的是耐蝕性,主要表現(xiàn)為:鉻提高鋼的耐氧化性介質(zhì)和酸性氯化物介質(zhì)的性能;在鎳以及鉬和銅復合作用下,鉻提高
鋼耐一些還原性介質(zhì),有機酸,尿素和堿介質(zhì)的性能;鉻還提高鋼耐局部腐蝕,比如晶間腐蝕。點腐蝕,縫隙腐蝕以及某此條
件下應力腐蝕的性能。對奧氏體不銹鋼晶間腐蝕敏感性影響大的因素是鋼中碳含量,其他元素對晶間腐蝕的作用主要視其
對碳化物的溶解和沉淀行為的影響而定,在奧氏體不銹鋼中,鉻能增大碳的溶解度而降低鉻的貧化度,因而提高鉻含量對奧
氏體不銹鋼的耐晶間腐蝕是有益,鉻非常有效地改善奧氏體不銹鋼的耐點腐蝕及縫隙腐蝕性能,當鋼中同時有鉬或鉬及氮存
在時,鉻的這種有效性大加強,雖然根據(jù)研究鉬的耐點腐蝕及縫隙腐蝕的能力為鉻的3倍左右,氮為鉻的30倍,但是大量研究
,奧氏體不銹鋼中如果沒有鉻或者鉻含量較低,鉬及氮的耐點腐蝕與縫隙腐蝕作用便會喪失或不夠顯著。
鉻對奧氏體不銹鋼的耐應力腐蝕性能的作用,隨實驗介質(zhì)條件及實際使用環(huán)境而異,在MgCl2沸騰溶液中,鉻的作用一般是有
害的,但是在含Cl-和氧的水介質(zhì),高溫高壓水以及點腐蝕為起源的應力腐蝕條件下,提高鋼中鉻含量則對耐應力腐蝕有利,
同時,鉻還可防止奧氏體不銹鋼及合金中由于鎳含量提高而容易出現(xiàn)的晶間型應力腐蝕的傾向,對開裂性(NaOH)應力腐蝕,
鉻的作用也是有益的,鉻除對奧氏體不銹鋼耐蝕性有重要影響外,還能顯著提高該類鋼的抗氧化,抗硫化和抗融鹽腐蝕等性
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