鉻元素對奧氏體不銹鋼的影響

鉻是奧氏體不銹鋼扁鋼中*主要的合金元素,奧氏體不銹鋼扁鋼的不銹性和耐蝕性的獲得主要是由于在會質作用下,鉻促進了鋼的鈍化并使鋼保持穩定鈍態的結果.○1鉻對組織的影響:在奧氏體不銹鋼扁鋼中,鉻是強烈形成并穩定鐵體的元素,縮小奧氏體區,隨著鋼中含量增加,奧氏體不銹鋼扁鋼中可出現鐵素體(δ)組織,研究表明,在鉻鎳奧氏體不銹鋼扁鋼中,當碳含量為0.1%,鉻含量為18%時,為獲得穩定的單一奧氏體組織,所需鎳含量*低,約為8%,就這一點而言,常用的18Cr—8Ni型鉻鎳奧氏體不銹鋼扁鋼是含鉻,鎳量配比*為適宜的一種.

有奧氏體不銹鋼扁鋼中,隨著鉻含量的增加,一些金屬間相(比如δ相)的形成傾向增大,當鋼中含有鉬時,鉻含含量會增加還會χ相等的形成,如前所述,σ, χ相的析出不僅顯著降低鋼的塑性和韌性,而且在一些條件下還降低鋼的耐蝕性,奧氏體不銹鋼扁鋼中鉻含量的提高可使馬氏體轉烴溫度(Ms)下降,從而提高奧氏體基體的穩定性.因此高鉻(比如超過20%)奧氏體不銹鋼扁鋼即使經過冷加工和低溫處理也很難獲得馬氏體組織.

鉻是強碳化物形成元素,在奧氏體不銹鋼扁鋼中也不例外,奧氏體不銹鋼扁鋼中常見的鉻碳化物有Cr23C6;當鋼中含有鉬或鉻時,還可見到期Cr6C等碳化物,它們的形成在某些條件下對鋼的性能會產生重要影響.○2鉻對性能的影響:一般來主,只要奧氏體不銹鋼扁鋼保持完全奧氏體組織而沒有δ鐵素體等的形成,僅提高鋼中鉻含量不會對力學性能有顯著影響,鉻對奧氏體不銹鋼扁鋼性能影響*大的是耐蝕性,主要表現為:鉻提高鋼的耐氧化性介質和酸性氯化物介質的性能;在鎳以及鉬和銅復合作用下,鉻提高鋼耐一些還原性介質,有機酸,尿素和堿介質的性能;鉻還提高鋼耐局部腐蝕,比如晶間腐蝕.點腐蝕,縫隙腐蝕以及某此條件下應力體育館的性能..對奧氏體不銹鋼扁鋼晶間體育館敏感性影響*大的因素是鋼中碳含量,其他元素對晶間體育館的作用主要視其對碳化物的溶解和沉淀行為的影響而定,在奧氏體不銹鋼扁鋼中,鉻能增大碳的溶解度而降低鉻的貧化度,因而提高鉻含量對奧氏體不銹鋼扁鋼的耐晶間腐蝕是有益,鉻非常有效地改善奧氏體不銹鋼扁鋼的耐點腐蝕及縫隙腐蝕性能,當鋼中同時有鉬或鉬及氮存在時,鉻的這種有效性大加強,雖然根據研究鉬的耐點體育館及縫隙腐蝕的能力為鉻的話倍左右,氮為鉻的30倍,但是大量研究,奧氏體不銹鋼扁鋼中如果沒有鉻或者鉻含量較低,鉬及氮的耐點腐蝕與縫隙腐蝕作用便會喪失或不夠顯著.

鉻對奧氏體不銹鋼扁鋼的耐應力腐蝕性能的作用,隨實驗介質條件及實際使用環境而異,在MgCl2沸騰溶液中,鉻的作用一般是有害的,但是在含Cl-和氧的水介質,高溫高壓水以及點腐蝕為起源的應力腐蝕條件下,提高鋼中鉻含量則對耐應力腐蝕有利,同時,鉻還可防止奧氏體不銹鋼扁鋼及合金中由于鎳含量提高而容易出現的晶間型應力腐蝕的傾向,對開苛性(NqOH)應力腐蝕,鉻的作用也是有益的.

鉻除對負數氏體不銹鋼扁鋼耐蝕性有重要影響外,還能顯著提高該類鋼的抗氧化,抗硫化和抗融鹽腐蝕等性能.