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在不銹鋼材料中通常含有多種元素,這些元素有的會對不銹鋼材料性能產(chǎn)生有利影響,而有的則會對不銹鋼材料造成或多或少的壞處,有的則根據(jù)不同含量而有著雙重影響,下面就來分別講下這些元素對不銹鋼的影響。
首先是碳元素的影響,碳元素提高了不銹鋼的強度,但會降低不銹鋼材料的耐晶間腐蝕性能,還會擴大鉻鎳奧氏體不銹鋼的點腐蝕傾向。所以提高不銹鋼材料抗晶間腐蝕的方法有降低碳的含量,或者是添加穩(wěn)定元素如Ti(鈦)、Nb(鈮)。
再來看下鉻元素的影響,其可以提高不銹鋼材料的耐腐蝕性能、鋼的耐氧化性介質(zhì)和酸性介質(zhì)的性能,在鎳和銅的作用下,鉻元素增強了不銹鋼耐部分還原介質(zhì)的影響,有機酸、尿素和堿介質(zhì)的性能,還增強了材料的耐局部腐蝕。例如晶間腐蝕、縫隙腐蝕以及某些條件下應力腐蝕的性能,明顯增強了該類不銹鋼的抗氧化、抗硫化和抗融鹽腐蝕。
其三是鎳元素的影響,其會使不銹鋼具有良好的強度與韌性、塑性的配合。并具有良好的冷、熱加工和冷變形和焊接、低溫抗磁等性能,并且還會增強材料的抗氧化性與熱力穩(wěn)定性,鎳含量的提高,從而降低材料的耐晶間腐蝕性能。
其四是鉬的影響,主要作用是增強不銹鋼在還原性介質(zhì)中(硫酸、磷酸和部分有機酸和尿素環(huán)境)的耐腐蝕性,并提高了鋼的耐點腐蝕及縫隙腐蝕等有機性能。鉬含量的提高,鋼的高溫強度提高。含鉬的奧氏體不銹鋼一般不用于耐硝酸的腐蝕,除非硝酸中含有F和CL離子。
第五個是氮的影響,氮元素主要是作為固溶強化元素提高了奧氏體鋼的強度,但并不會明顯破壞不銹鋼材料的塑性和韌性,同時氮提高鋼的耐腐蝕性能,特別是耐局部腐蝕,例如晶間腐蝕、點腐蝕和縫隙腐蝕等。
銅元素的影響是明顯減少鉻鎳的使用,可以提高冷作硬化傾向,提高塑性冷加工成性性能,與鉬相配合,更進一步增加不銹鋼在還原介質(zhì)中的耐腐蝕性,一般含量為1%-4%。
硅元素的影響,在不銹鋼中其是一般含量為0.8%-1%。作為合金元素的含量為2-7%,耐鹵化物應力腐蝕,可以幫助不銹鋼材料耐濃硝酸和濃硫酸的腐蝕,能明顯增強不銹鋼的固溶晶間腐蝕敏感性,硅含量的增加,使鋼的耐稀硝酸性能下降,但卻導致在濃硝酸和+6價鉻離子的硝酸中以及濃硫酸中的耐腐蝕性,包括耐固溶晶腐性能顯著提高。
錳的影響,在不銹鋼中錳元素含量小于等于2%,正常在1.5%左右。而近期已經(jīng)出現(xiàn)5-10%的不銹鋼,主要作用與氮、鎳,等強烈形成奧氏體的元素加入到鋼中,以節(jié)約奧氏體不銹鋼中的鎳。
鈦與鈮的影響,作為穩(wěn)定元素加入,防止敏化態(tài)晶間腐蝕發(fā)生,表質(zhì)差,成才率低,耐點腐蝕性能下降,焊后容易出現(xiàn)刀口腐蝕。
硫元素的影響是其含量通常在0.03-0.035%以下,主要作用是降低不銹鋼的熱塑性,從而影響熱加工性,導致耐點腐蝕和縫隙腐蝕顯著降低,有益作用提高鋼的切銷性能。
磷的影響是其含量通常在在0.035-0.045%左右。有害之處是降低鉻鎳奧氏體不銹鋼在固溶態(tài)和敏化態(tài)耐各種濃度的硝酸腐蝕的性能。
硼元素則屬于非常用元素,添加一定量的硼元素可改善不銹鋼材料的耐晶間腐蝕性能,提高熱塑性,改善熱加工性。
最后就是稀土元素,其主要作用是用來提高熱塑性。
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