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合金元素對(duì)不銹鋼組織和性能的影響
來(lái)源:迅明 | 作者:佚名 | 發(fā)布時(shí)間: 2021-05-24 | 734 次瀏覽 | 分享到:
一、不銹鋼的分類如下:
(1)按化學(xué)成分可分為:鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼、鉻錳不銹鋼、鉻鎳鉬不銹鋼以及超低碳不銹鋼、高鉬不銹鋼、高純不銹鋼等。

(2)按金相組織可分為:馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、奧氏體一鐵素體不銹鋼等。

(3)按鋼的性能特點(diǎn)和用途分:如耐硝酸(硝酸級(jí))不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐點(diǎn)蝕不銹鋼、耐應(yīng)力不銹鋼、高強(qiáng)度不銹鋼等。

(4)按鋼的功能特點(diǎn)分:如低溫不銹鋼、無(wú)磁不銹鋼、易切削不銹鋼,超塑性不銹鋼等。
二、提高不銹鋼的耐蝕性的途徑
(1)使不銹鋼對(duì)具體使用的介質(zhì)具有穩(wěn)定鈍化區(qū)的陽(yáng)極極化曲線。

(2)提高不銹鋼基體的電極電位,降低腐蝕原電池的電動(dòng)勢(shì)。

(3)使鋼具有單相組織,減少微電池的數(shù)量。

(4)在鋼表面生成穩(wěn)定的保護(hù)膜,如鋼中加硅、鋁、鉻等,在許多腐蝕和氧化的場(chǎng)合能形成致密的保護(hù)膜,提高鋼的耐蝕性。

(5)減少或消除鋼中各種不均勻現(xiàn)象也是提高鋼耐蝕性的重要措施。

在鋼中加入合金元素是實(shí)現(xiàn)提高耐腐蝕性的主要方法,加入不同的合金元素,可以通過(guò)一條途徑或幾條途徑同時(shí)產(chǎn)生作用,使鋼的耐腐蝕性提高。
三、腐蝕介質(zhì)對(duì)不銹鋼耐蝕性的影響
金屬的耐蝕性不僅與金屬材料本身有關(guān),還與腐蝕介質(zhì)的種類、濃度、溫度及壓力等腐蝕環(huán)境的條件有關(guān)。在實(shí)際的應(yīng)用中,腐蝕介質(zhì)的氧化能力影響最大,因此要根據(jù)工作介質(zhì)的特點(diǎn)來(lái)正確選擇使用不銹鋼的鋼種。
在大氣、水、水蒸氣等弱腐蝕介質(zhì)中,只要不銹鋼基體固溶的Cr含量大于13%,就能夠保證不銹鋼的耐蝕性。如水壓機(jī)閥門、蒸汽發(fā)電機(jī)透平葉片、水蒸氣管道等部件。
在氧化性介質(zhì)中,如硝酸,硝酸的NO3-具有強(qiáng)的氧化性,不銹鋼表面的氧化膜容易形成,鈍化時(shí)間短。但酸中的H+是陰極去極化劑,隨著H+濃度的增加,陰極的去極化作用加強(qiáng),鈍化所需要的鉻含量也增加,因此只有含高鉻的氧化膜在硝酸中才具有很好的穩(wěn)定性。在沸騰的硝酸中,12Cr13不銹鋼不耐蝕,鉻含量為17%~30%Cr17Cr30鋼在濃度為0%~65%范圍內(nèi)的硝酸中是耐蝕的。
在非氧化性介質(zhì)中,如稀硫酸、鹽酸、有機(jī)酸,這類腐蝕介質(zhì)的含氧量低,鈍化所需時(shí)間要延長(zhǎng)。當(dāng)介質(zhì)中含氧量低到一定程度時(shí),不銹鋼就不能鈍化。如在稀硫酸中,由于介質(zhì)中SO42-不是氧化劑,且溶于介質(zhì)中的氧含量比較低,基本上沒(méi)有使鋼鈍化的能力,鉻不銹 鋼的腐蝕速度甚至比碳鋼還快,所以一般的Cr不銹鋼或Cr-Ni不銹鋼難以達(dá)到鈍化狀態(tài),因而不耐腐蝕。因此,在這類介質(zhì)中工作的不銹鋼需要加入提高鋼鈍化能力的元素,如鉬、銅等元素。鹽酸也是非氧化性酸,不銹鋼在其中也不耐腐蝕,一般需采用Ni-Mo合金,在合金表面生成穩(wěn)定的保護(hù)膜,保證合金不被腐蝕。
在強(qiáng)有機(jī)酸中,由于介質(zhì)中氧含量低,同時(shí)又有H+存在,一般鉻和鉻鎳不銹鋼難以鈍化,必須在鋼中加入Mo、CuMn等元素,提高不銹鋼的鈍化能力。所以選擇Cr-Mn型不銹鋼較好,在此基礎(chǔ)上再加入一定量的Mo、Cu使鋼容易鈍化,耐腐蝕。
在含有Cl-的介質(zhì)中,Cl-容易破壞不銹鋼表面的氧化膜,穿過(guò)氧化膜并與鋼表面起作用,使鋼產(chǎn)生點(diǎn)腐蝕。因此海水對(duì)不銹鋼有很大的腐蝕性。實(shí)際上,還沒(méi)有哪一種不銹鋼能夠抵抗所有介質(zhì)的腐蝕。所以必須根據(jù)具體的腐蝕環(huán)境,結(jié)合各類不銹鋼的特點(diǎn),綜合考慮選擇不銹鋼。

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