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不锈钢的性能与组织
发布时间：
2019-01-17 09:40
目前已知的化学元素有100多种，在工业上常用的钢铁材料中可发现20种左右的化学元素。不锈钢是人们长期抗腐蚀而形成的一种特殊钢系，共有十多种常见元素。除铁是钢的基本元素外，对不锈钢性能和结构影响较大的元素是碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮、铜和钴。除了碳、硅和氮，这些元素都是化学元素周期表中的过渡元素。
事实上，工业上使用的不锈钢同时含有多种元素。当几种元素在不锈钢中作为一个整体共存时，它们的影响比单独存在时要复杂得多。在这种情况下，不仅要考虑每个元素本身的影响，还要考虑彼此的影响。因此，不锈钢的结构取决于各种元素。元素效果的总和。
1、不同元素对不锈钢性能和组织的影响
1-1、铬在不锈钢中的决定性作用
只有一种元素决定了不锈钢铬的性质。每种不锈钢都含有一定量的铬。到目前为止，没有没有没有铬的不锈钢。铬成为决定不锈钢性能的主要元素的根本原因是，在钢中加入铬作为合金元素后，促进了铬的内部矛盾运动，有利于抗腐蚀。这种变化可以从以下几个方面进行解释：
（1）铬提高铁基固溶体的电极电位
（2）铬吸收铁电子钝化铁
钝化是由于阳极反应受阻而提高金属和合金的耐腐蚀性的现象。金属及合金钝化有许多理论，如薄膜理论、吸附理论和电子排列理论。
不锈钢中碳的二重性
碳是工业钢中的主要元素之一。钢的性能和结构在很大程度上取决于钢中，特别是不锈钢中碳的含量和分布。碳对不锈钢结构的影响主要表现在两个方面。一方面，碳是一种稳定的奥氏体元素，其作用非常大（约为镍的30倍）。另一方面，由于碳和铬的亲和力，它与铬形成一系列复杂的碳化物。因此，就蜡烛的强度和耐腐蚀性而言，碳在不锈钢中的作用是相互矛盾的。
了解这种效应的规律，可以从不同的要求中选择碳含量不同的不锈钢。
例如，工业上使用较广泛和使用较少的五种不锈钢牌号0Crl3-4Cr13的标准铬含量设定为12-14%，这是在考虑碳和铬形成碳化铬的因素后确定的。其目的是将碳和铬化合成碳化铬后，固溶体中的铬含量不应低于铬含量的11.7%。
对于这五种钢种，由于碳含量不同，强度和耐腐蚀性也不同。0Cr13-2Cr3钢比3Cr3和4Cr13钢具有更好的耐腐蚀性，但强度较低，后者主要用于制造结构件。后两种钢由于含碳量高，可以获得更高的强度，用于制造弹簧和刀具等要求高强度和耐磨性的零件。例如，为了克服18-8铬镍不锈钢的晶间腐蚀，可将钢中的碳含量降低到0.03%以下，或加入比铬和碳（钛或铌）更具亲和力的元素，以防止形成碳化铬。当高硬度和耐磨性成为主要要求时，我们可以在适当增加铬含量的同时增加钢的碳含量，以满足硬度和耐磨性的要求。还考虑了耐磨性和耐腐蚀性的要求。工业轴承、测量工具和叶片由9Cr18和9Cr17Movco不锈钢制成。虽然碳含量高达0.85-0.95%，但由于铬含量相应增加，仍能保证耐腐蚀的要求。
一般来说，工业用不锈钢的含碳量相对较低。大多数不锈钢的碳含量在0.1%到0.4%之间，白色。
化学元素,钢铁
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