不銹鋼中各種元素的作用

1）鉻是不銹鋼的基本元素鉻是決定不銹鋼耐腐蝕性的最基本元素。在氧化介質中，鉻可以在鋼的表面上迅速形成富鉻的氧化膜，而實際上腐蝕介質是不滲透和不溶的。該氧化膜非常致密，基本上牢固地與金屬結合。保護鋼不受外部介質的進一步氧化和腐蝕；鉻還可以有效地提高鋼的電極電位。當鉻含量不小于12.5％原子時，鋼的電極電勢可能會突然從負電勢變為正電勢。因此，可以顯著提高鋼的耐腐蝕性。鉻含量越高，鋼的耐腐蝕性越好。當鉻含量達到25％，37.5％時，將發生第二和第三突變，從而使鋼具有更高的耐腐蝕性。

（2）鎳-不能單獨構成不銹鋼。鎳與鉻結合使用時，才能充分證明鎳對不銹鋼耐腐蝕性的影響。因為，要獲得低碳鎳鋼的純奧氏體組織，鎳含量需要達到24％。為了使鋼在某些介質中的耐腐蝕性顯著變化，鎳含量必須高于27％。因此，鎳不能單獨構成不銹鋼。向含18％鉻的鋼中添加9％鎳可使鋼在室溫下獲得單一奧氏體組織，并提高鋼對非氧化性介質（如稀稀，磷酸等）的耐蝕性。改善鋼焊接和冷彎的工藝性能。

（3）錳和氮可以代替鉻鎳不銹鋼中的鎳。錳和氮與不銹鋼中的鎳具有相似的作用。錳在穩定奧氏體中的作用是鎳的一半，而氮的作用遠比鎳大得多，約為鎳的40倍。因此，錳和氮可以代替鎳以獲得單一的奧氏體結構。但是，添加錳會降低鉻含量低的不銹鋼的耐腐蝕性。同時，高錳奧氏體鋼不易加工。因此，錳不單單用于不銹鋼中，而鎳僅被部分替代。

（4）鉬和銅可以提高某些不銹鋼對某些介質的耐腐蝕性。鉬和銅可以提高不銹鋼對腐蝕性介質（如乙酸）的耐腐蝕性。鉬還可以顯著提高對含氯介質（例如）和有機酸的耐腐蝕性。但是，含鉬的不銹鋼不適合用于硝酸中。含鉬的不銹鋼在沸騰的65％硝酸中的腐蝕速率是不含鉬的不銹鋼的兩倍。在鉻-錳-氮不銹鋼中添加銅會加速不銹鋼的晶間腐蝕。鉬對在鋼中獲得單一奧氏體組織具有不利影響。因此，在含鉬鋼中，為了使鋼在熱處理后具有單一的奧氏體組織。錳和其他元素中鎳的含量應相應增加。

（5）硅和鋁-可以提高不銹鋼的抗氧化性。硅對改善鉻鋼的抗氧化性具有顯著作用。含有5％鉻和1％硅的鋼具有與12％鉻鋼相同的抗氧化性。 。如果鋼能夠在1000°C的溫度下抗氧化，則當其含有0.5％的硅時，需要22％的鉻。如果添加2.5-3％的硅，則僅需要12％的鉻。根據一些信息，在Cr15Ni20鉻鎳鋼中添加2.5％的硅具有與Cr15Ni60鉻鎳合金相同的抗氧化性。在高鉻鋼中添加鋁也可以顯著提高抗氧化性，其作用類似于硅。向高鉻鋼中添加硅和鋁的目的是進一步提高鋼的抗氧化性并節省鉻。盡管硅和鋁在改善鉻鋼的抗氧化性方面起著重要作用，但它們也有許多缺點。最重要的是，它會使鋼晶粒粗大，并且脆性趨勢增加。

（6）向鋼中添加鎢和釩以提高鋼的熱強度。

（7）在高鉻鐵素體不銹鋼（Cr17MO2Ti）中添加0.005％的硼可以提高鋼在沸騰的65％乙酸中的耐腐蝕性；向奧氏體不銹鋼硼中添加少量（0.0006-0.0007％）可以提高鋼的熱塑性。硼對提高鋼的熱強度有很好的作用，并且可以顯著提高不銹鋼的熱強度。含硼的鉻鎳奧氏體不銹鋼在原子能工業中具有特殊的特性。但是，不銹鋼中的硼會降低鋼的可塑性和沖擊韌性。

（8）除上述元素外，還向一些不銹鋼中添加了稀土金屬元素和稀土元素以改善鋼的性能。

         以上討論了不銹鋼-鉻的基本元素，影響不銹鋼-碳的結構和性能的重要元素，以及改善不銹鋼-鎳，錳，氮，鈦的性能和結構的其他元素。 ，鈮，鉬，銅，硅，鋁，鎢，釩和硼等十多種元素。在工業中不銹鋼的實際應用中，許多鋼種中有幾到十二種合金元素。當多個元素共存于不銹鋼的統一體中時，決定不銹鋼結構的是各種元素的影響之和?；谒鼈兊墓残?，各種元素對不銹鋼組織的影響可歸納為兩類：一類是形成或穩定奧氏體的元素。它們對碳，鎳，錳，氮，銅，碳和氮影響**；另一類是形成鐵素體的元素，它們是鉻，鎢，鉬，鈮，硅，鈦，釩，鋁等，這種元素形成鐵素體的作用，例如與鉻比較1，其他元素比鉻具有更大的作用。