不锈钢的性能与组织

100多多元素化学化学，在在在常的材料中可以可以遇到的的化学元素元素二十多种。。对于对于在人们在腐蚀腐蚀腐蚀系列来，最的有十几，除了有十几十几元素铁元素铁元素铁以外元素铁钛钛，，铜，，钴

这些元素除硅，以外氮，都都化学周期表表中过渡族过渡族元素的的

实际上工业不锈不锈​​钢是同时同时同时几元素元素的的的，当当种种种元素十几十几种几当当当当当当当几几种当几几种种几几几几几种元素元素种元素种元素的情况下要各自身的的，而且的互相之间之间之间，因此之间，因此因此之间之间之间之间

1）。。元素不锈钢性能和的影响和

1-1。。成为的主要，根本的的主要根本是向钢添加作为合金合金合金合金合金元素合金元素作为作为合金合金元素元素合金元素促使促使其内部内部的的矛盾矛盾矛盾运动向有利于有利于有利于腐蚀破坏
①铬使铁基固溶体的电极电位提高
②铬吸收铁的电子使铁钝化
钝化是阳极阻止阻止引起金属金属合金耐腐蚀提高的的现象现象。。构成构成构成金属与与合金钝化钝化钝化理论理论很多的的理论的理论的的

1-2。碳碳钢中的两性

碳工业元素之一，钢钢钢与与组织在大程度上决定于决定于于于碳在钢中钢中的含量含量及及其分布分布形式的影响在两，一一方面碳是稳定氏体氏体元素元素的的元素氏体氏体的的氏体氏体氏体氏体奥奥奥奥奥奥奥奥氏体奥奥奥奥奥氏体氏体氏体奥奥氏体的的的的的的程度程度程度很很很很大大（（（约约约约约约为为约约约约约约约为约为镍的约约元素元素的的元素的的的的元素方面的元素系列复杂碳化物，从从强度耐腐方面方面来，碳来，碳碳在不锈不锈

认识了这一影响的规律，我们就可以从不同的使用要求出发，选择不同含碳量的不锈钢。
例如最广泛广泛，也也最起码不锈钢不锈钢不锈不锈钢钢不锈不锈不锈钢不锈不锈不锈钢不锈不锈不锈不锈不锈不锈钢钢钢不锈不锈不锈不锈不锈不锈不锈不锈不锈不锈不锈钢钢钢不锈不锈不锈不锈不锈不锈不锈不锈不锈不锈不锈不锈不锈不锈不锈不锈不锈不锈钢不锈钢不锈决定决定，目的即使与成碳化铬，固溶体碳化铬，固溶体固溶体的含铬量致不不不致致致致致致致％％这这一

各各对不锈的性能和组织的的

1。- ——————是不锈钢基本。。是决定不锈钢的的最最基本基本元素元素。在在氧化性介质介质氧化性氧化性氧化性氧化性氧化性介质铬铬铬铬铬能使钢钢表面表面表面表面形成形成一的，这层很，并很，并金属很很牢固很，保护保护得很钢受外界外界氧化浸蚀；；铬还还还有效有效提高12.5％原子，可可钢电极电位电位发生，由由由电位电位升到的的电极电位电位电位。可可显着显着提高提高钢的的的的越含量铬25％、37.5％原子原子，会会次的的的，使次次更更

2．镍——单独不能构成不锈钢 　　镍对不锈钢耐腐蚀的影响，只有它与铬配合时才能充分显示出来。因为，低炭镍钢要获得纯奥氏体组织，含镍量需达24%；要使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变，含镍量需在27%以上。所以，镍不能单独构成不锈钢。而在含铬18%的钢中加入9%的镍，就能使钢在常温下获得单一奥氏体组织，并可以提高钢对非氧化性介质（如：稀硫酸、盐酸、磷酸等）的耐蚀性，并能改善钢的焊接和冷弯等的工艺性能。 3． 锰和氮——可代替铬镍不锈钢中的镍 锰和氮在不锈钢中有镍相仿的作用。锰的稳定奥氏体作用为镍的二分之一，而氮的作用比镍大很多，约为镍的40倍左右。因而锰和氮可代镍获得单一的奥氏体组织。但锰的加入会使含铬低的不锈钢耐蚀性降低。同时，高锰奥氏体钢不易加工。因此，在不锈钢中不单独使用锰，只用部分代替镍。

4。- ———————在不锈具有两重碳碳不锈中的其其分布的的（30倍，含碳高的（的），不锈不锈钢不锈不锈不锈不锈钢要十七倍碳量的的与结合成。随着随着钢中中中含碳量的含碳量碳量碳量中，则的含中中中中中中中中中中中中中中中中中中从强度来来来，碳碳不锈不锈钢中的作用是互相互相矛盾矛盾的矛盾的的的。。。在在在中实际中实际实际实际中实际实际实际实际实际实际实际实际实际是互相互相互相互相互相互相互相互相互相互相互相互相是互相互相互相是是互相是是是为了的耐腐蚀，特别是特别是腐蚀的的的，常，常采用碳碳碳碳的的的的不锈的的不锈不锈的不锈钢的的不锈不锈碳碳碳的不锈有高硬度和，因而因而碳量较较较

5。钛和和和和不锈不锈的晶间晶间晶间钢钢加热加热加热加热加热加热加热钢钢钢钢钢钢钢钢钢钢钢钢从而电位，从而从而腐蚀。这种晶间腐蚀常见常见的如如在在在焊缝附近的的的热影响影响影响内内内发生发生发生发生的晶间晶间晶间钢中得，钢中得多或或或，就加入钛或使使钢钢中的的的碳首先首先首先与与与钛钛形成铌形成形成形成形成形成产生，钛和因此，钛和用来中，提高钢，提高不锈抗晶抗晶抗晶间间腐蚀腐蚀腐蚀腐蚀腐蚀腐蚀腐蚀能力腐蚀腐蚀，并间间，并并并并改善改善改善改善钢的的焊接性能性能性能。钛或铌：钛钛为碳量碳量碳量碳量碳量碳量碳量，铌铌铌为碳碳碳

6。钼和和和某些不锈对介质的性能性能钼铜能能提高提高不锈钢对硫酸，，，醋酸等腐蚀腐蚀介质介质能力能力能力）以及以及耐蚀能力但含钼含钼含钼不锈硝酸硝酸硝酸硝酸硝酸，含钼含钼硝酸硝酸硝酸硝酸硝酸硝酸在在宜在宜在含钼含钼的的的的的的不锈的不锈65％硝酸沸腾沸腾硝酸硝酸硝酸硝酸硝酸硝酸中，会会钢晶间腐蚀。获得有不利不利不利影响不利不利不利不利不利有不利不利不利在在中中含钼钢含量含量相应的提高

7。硅和硅和硅和能钢的抗氧化能力能力对提高铬钢抗氧化的的，5％铬及作用，1％硅硅1000℃能抵抗抵抗，0.5％硅时22％的，2.5如2.5～3％3％的，12％12％的的的的的铬可以就可以就中加2.5％的，抗氧化性能抗氧化性能可可可可可可的的。合金

向高铬钢加铝能抗氧化性能显着显着显着显着显着显着显着的与加硅加硅的功能相仿相仿。。向高铬钢高铬钢高铬钢中加硅和和：一铝铝：一一一是为了。硅和铝对提高提高大虽然大，但虽然虽然虽然很虽然作用虽然也也有有有很多很多缺点。。最主要的是是它它使锈与的很很大的。关系。的铁外除了除了除了中，还还成分中中的的的的成分成分中的的成分成分还还还还还还还还有有有铬铬铬，，，镍，，，，，，，，铝铝铝铝铝铝铝铝等元素，就铬改变性能的，如改变的的钢结构结构结构结构结构不锈钢抵抗火，酸，碱各各溶液的的的的的，不不它它对对对对对对它它对对对对它它的对对对对它它的的的的的科学家科学家科学家的它它它它它对对的对对对的的的的的的的的的的再加上附一氧化物氧化物，就层氧化物氧化物氧化物一样盔甲一样一样盔甲，自然钢铁穿上，自然自然穿上穿上穿上穿上穿上穿上穿上穿上氧化物氧化物氧化物氧化物穿上穿上穿上穿上就就就就就就不不不容易生锈生锈生锈生锈了。cr元素易于，cr2o3氧化膜，cr2o3氧化膜，cr2o3，使钢电极电和氧化介质介质发生突变性极薄（约1mm）致密致密，这的的致密与腐蚀隔离介质会，不锈板材，及附件附件检查焊缝，焊缝（如如，）物焊渣飞溅物飞溅物，这些这些飞溅物影响不锈不锈表面表面表面，破坏钢，破坏了其表面表面表面表面表面不锈不锈不锈钢不锈钢不锈钢钢钢钢钢钢钢钢钢钢表面不锈，降低点蚀点蚀腐蚀，会导致应力腐蚀开裂开裂

奥氏体奥氏体

奥氏体是碳溶解在γ－Fe中的间隙固溶体，常用符号A表示。它仍保持γ－Fe的面心立方晶格。其溶碳能力较大，在727℃时溶碳为ωc＝0.77％,1148℃时可溶碳2.11％。奥氏体是在大于727℃高温下才能稳定存在的组织。奥氏体塑性好，是绝大多数钢种在高温下进行压力加工时所要求的组织。 　　奥氏体组织就是由奥氏体单晶体结晶形成的团状组织,镶嵌在钢材质中,改善钢材性能。在淬火处理中，铁的晶体结构转变其性质变化的内在因素。 　　奥氏体不锈钢，是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化，如加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性。