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不鏽鋼中添加鉻鎳、鉬、鈦各有什麼作用,其中,防酸腐蝕的是那種元素?
 
  • 1.鉻(Cr)——是構成不鏽鋼的基本元素。鉻是決定不鏽鋼耐腐蝕性能的最基本元素。
在氧化性介質中,鉻能使鋼的表面很快形成一層實際為腐蝕介質不能透過和不溶解的富鉻的氧化膜,
這層氧化膜很緻密,並與金屬基本結合得很牢固,保護鋼免受外界介質進一步氧化浸蝕;鉻還能有效地提高鋼的電極電位。
當含鉻量不低於12.5%原子時,可使鋼的電極電位發生突變,由負電位升到正的電極電位。
因而可顯著提高鋼的耐蝕性。鉻的含量越高,鋼的耐蝕性能越好。
當含鉻量達到25%、37.5%原子時,會發生第二次第三次的突變,使鋼具有更高的耐腐蝕性能。
 
 
  • 2.鎳(Ni)——單獨不能構成不鏽鋼鎳對不銹鋼耐腐蝕的影響,只有它與鉻配合時才能充分顯示出來。
因為,低炭鎳鋼要獲得純奧氏體組織,含鎳量需達24%;要使鋼在某些介質中的耐腐蝕性能顯著改變,含鎳量需在27%以上。
所以,鎳不能單獨構成不鏽鋼。而在含鉻18%的鋼中加入9%的鎳,就能使鋼在常溫下獲得單一奧氏體組織,
並可以提高鋼對非氧化性介質(如:稀土、磷酸等)的耐蝕性,並能改善鋼的焊接和冷彎等的工藝性能。
 
 
  • 3.錳(Mn)和氮(N)——可代替鉻鎳不鏽鋼中的鎳錳和氮在不鏽鋼中有鎳相仿的作用。
錳的穩定奧氏體作用為鎳的二分之一,而氮的作用比鎳大很多,約為鎳的40倍左右。
因而錳和氮可代鎳獲得單一的奧氏體組織。但錳的加入會使含鉻低的不銹鋼耐蝕性降低。
同時,高錳奧氏體鋼不易加工。因此,在不銹鋼中不單獨使用錳,只用部分代替鎳。
 
 
  • 4.碳(C)——在不鏽鋼中具有兩重性碳在不鏽鋼中的含量及其分佈的形式,
在很大程度上左右著不鏽鋼的性能和組織:一方面碳是穩定奧氏體元素,並作用的程度很大,約為鎳的30倍,
含碳量高的(馬氏體)不鏽鋼,完全可以接受淬火強化,從而在機械性能方面可大大提高它的強度;
另一方面由於碳和鉻的親和力很大,在不鏽鋼中要佔用十七倍碳量的鉻與它結合成碳化鉻。
隨著鋼中含碳量的增加,則與碳形成碳化物的鉻越多,從而顯著降低鋼的耐蝕性。
所以,從強度與耐腐蝕性能兩方面來看,碳在不鏽鋼中的作用是互相矛盾的。
在實際應用中,為了達到耐腐蝕的目的,不銹鋼的含碳量一般較低,在大多在0.1%左右,
為了進一步提高鋼的耐腐蝕能力,特別是抗晶間腐蝕的能力,常採用超低碳的不鏽鋼,含碳量在0.03%甚至更低;
但用於製造滾動軸承、彈簧、工具等不銹鋼,由於要求有高的硬度和耐磨性,因而含碳量較高,一般均在0.85~1.00 %之間。如9Cr18鋼等。
 
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