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鉻(gè)元素與鎳元素在不鏽(xiù)鋼(gāng)材質中的作用和地位

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人氣:-發表時間:2015-12-15 14:47【大(dà) 小(xiǎo)

不鏽鋼(gāng)的分類方(fāng)法有很多:按主要化學組成可分(fèn)為鉻不鏽鋼(俗稱400係)、鉻(gè)鎳不鏽鋼、鉻鎳鉬不鏽鋼(俗稱300係)、鉻錳氮不鏽鋼(俗稱200係)。按鋼的功能特點分類,如低(dī)溫不鏽鋼、無磁(cí)不鏽鋼、易(yì)切削不鏽鋼,超塑性不鏽鋼等。按金相組織分(fèn)類(lèi)為:鐵素體(tǐ)(F)型不鏽鋼、馬氏體(M)型(xíng)不鏽鋼、奧氏體(A)型不鏽鋼、奧氏(shì)體-鐵素體(A-F)型雙相不鏽鋼(gāng)、奧氏體-馬氏體(A-M)型雙相不鏽鋼和沉澱硬化(PH)型(xíng)不鏽鋼。

每種不鏽鋼都(dōu)必須含有一定數量的鉻。迄今為止,還沒有不含鉻的不鏽鋼。鉻之所以成為(wéi)決定不鏽鋼性能的主要元素,根本(běn)原因是向(xiàng)鋼中添加(jiā)12%以(yǐ)上的鉻作為合金元素以後,鋼(gāng)表麵自動形(xíng)成一種(zhǒng)非常(cháng)薄的無色、透明且非常光滑的一層(céng)富鉻的氧化物膜(即鈍化膜),這層膜的形成大大緩減了鋼的氧化。 

鎳在不鏽鋼(gāng)中的主要作用在(zài)於它改變了鋼的晶體結(jié)構。在不鏽鋼中增加鎳的一個主(zhǔ)要原因就是形(xíng)成奧氏體晶體結構,從而改善和(hé)加強鉻的鈍化機理,其抗晶間腐蝕能力得到提高,同時如加工(gōng)性、可焊接性和韌性(xìng)等機(jī)械性能提(tí)高。即300係不鏽鋼。  

然而,鎳(niè)並不是唯一的奧氏體形(xíng)成元素(sù),常見的奧氏體形成元素還有:碳、氮、錳、銅等。最著名(míng)的是下麵的(de)公式: 

奧氏體形(xíng)成(chéng)能力=Ni%+30C%+30N%+0.5Mn%+0.25Cu% 

所以,在不鏽鋼中通過增加一定量(liàng)錳、氮(dàn)元素,也可以形(xíng)成奧氏體不鏽鋼,即200係不鏽鋼。雖然(rán)碳是一種較強(qiáng)的奧氏體形成元素,但是它不能被添加到耐腐蝕的不鏽鋼中,因為在焊接後它會(huì)造成敏化腐蝕和隨後的晶(jīng)間腐蝕問(wèn)題。氮元素形(xíng)成奧氏體的能力也是(shì)鎳的30倍,但由於(yú)溶(róng)解度問題,隻能(néng)在不鏽鋼中添(tiān)加數量有限的氮。添加錳和銅會造成鋼材使(shǐ)用過程中的焊接問題。不鏽(xiù)鋼具有優異的耐蝕性、成型性以及(jí)在很寬溫度(dù)範(fàn)圍內的強韌性等係列特點,所以在建築裝飾行(háng)業中得到了廣泛應用,但在(zài)不同(tóng)使用(yòng)環(huán)境選擇不同的不鏽(xiù)鋼品種十分重要。

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