不鏽鋼中各元素的作用

來源：博（bó）美不（bú）鏽鋼製品  作者：博美不鏽（xiù）鋼製品  瀏覽次數：509

目前已知的（de）化學元素有100多種，在工（gōng）業中常用的鋼鐵材料中可以遇到的（de）化學元素約二十多種。

對於（yú）人們在與腐蝕現象作長期鬥（dòu）爭的實踐而形成的不鏽鋼這一特殊鋼係列來（lái）說，最常用的元素（sù）有十幾種，除了組（zǔ）成鋼的（de）基本元素鐵以外，對不鏽鋼的性能與組織影響最大的（de）元（yuán）素是：碳、鉻、鎳、錳、矽（guī）、鉬、鈦、铌、鈦、錳、氮、銅、鈷等。這些元素中除碳、矽、氮以外，都是化學元素周期表中位（wèi）於過渡族的元素。

各種元素對不鏽鋼的性（xìng）能和組織的（de）影響和作用

1.鉻在不鏽鋼中的決定作用：決定不鏽鋼性屬的（de）元素隻有一種，這就是鉻，每種不鏽鋼（gāng）都含有一定數量的鉻。迄今為止，還沒有不含鉻的不鏽鋼。鉻之所以成為決定不鏽鋼性能的主要元素，根本的原因（yīn）是向（xiàng）鋼中添加鉻作為合金元（yuán）素以後，促使其內部的（de）矛盾運動向有利於抵抗腐蝕破（pò）壞的方麵發（fā）展。這種變化可以從以下方麵得到說明：①鉻使鐵基固溶體的電極電位提高 ②鉻吸收鐵的電子使鐵鈍化鈍化是由於陽極反應被阻（zǔ）止而引（yǐn）起金屬與合金（jīn）耐腐蝕性能被提高的現象。構成金屬與合金（jīn）鈍化的理論很多，主要有薄膜論、吸附論及電子排列論。

2. 鎳在不鏽鋼中（zhōng）的作用是在與鉻配合後才發揮出（chū）來（lái）的 鎳是優良的耐腐蝕（shí）材料，也（yě）是合金鋼的重（chóng）要合金化元素。

鎳（niè）在鋼中是（shì）形成奧氏體的元素，但低碳鎳鋼要獲得純奧氏體組織，含鎳量要（yào）達到24％；而隻有含（hán）鎳27％時才使鋼在（zài）某些介質中的耐腐蝕性能顯著改變。所以鎳不能單獨構成不鏽鋼。但是鎳與鉻同時存在於不鏽鋼（gāng）中時，含鎳的不鏽鋼卻具（jù）有許多可貴的性能。 基於上麵的情況可知（zhī），鎳作為合金（jīn）元素在不鏽鋼中（zhōng）的作（zuò）用，在於它使高鉻（gè）鋼的組織發生（shēng）變化，從而使不鏽鋼的耐（nài）腐（fǔ）蝕性能及工藝性能獲得某些改善

3. 錳（měng）和氮可以代替（tì）鉻鎳不鏽鋼中鎳 鉻鎳奧氏體鋼的優點雖然很多，但（dàn）近幾（jǐ）十年來由於鎳基耐熱合金與含鎳20％以下的熱強鋼的大量（liàng）發展與應用，以及（jí）化（huà）學工業（yè）日益發展（zhǎn）對不鏽鋼的需要量越來越大，而鎳的礦藏量較少（shǎo）且又集中分布在少數地區，因此在世界範圍內出現了鎳在供和需方麵的矛盾。所以在（zài）不鏽鋼與許多其他合金領域（如（rú）大型鑄鍛件用鋼、工具鋼、熱強鋼等）中，特（tè）別是鎳 的資源比較缺乏的國家，廣（guǎng）泛地開展了（le）節鎳和（hé）以其他元素（sù）代鎳的科學研究與生產實踐，在這（zhè）方麵研究和應用比較多的是以錳和氮來代替不（bú）鏽鋼與耐熱鋼中的鎳。

在提高鋼的耐腐蝕（shí）性能方麵，錳的作用（yòng）不大，如鋼中的 含錳量從0到10．4%變化，也（yě）不使鋼在空氣與（yǔ）酸中的耐腐蝕性能發（fā）生（shēng）明顯的改（gǎi）變。這是因（yīn）為錳對提高鐵基固溶體的電極電位的作（zuò）用不大，形（xíng）成的氧化（huà）膜的防護（hù）作用（yòng）也很（hěn）低，所以工業上雖有以錳合金化（huà）的奧氏（shì）體鋼（如40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN、ZGMn13鋼等），但它（tā）們（men）不能作為不鏽鋼使用。

錳在鋼中（zhōng）穩（wěn）定奧（ào）氏體的作（zuò）用約為鎳的二分之一，即2％的氮在鋼中的作用也是穩定奧氏體，並且作用的程度比鎳還要大。例如，欲使含18％鉻的鋼在常溫下獲得奧氏體組（zǔ）織，以錳（měng）和（hé）氮代鎳的低鎳不鏽（xiù）鋼與元（yuán）鎳的鉻錳氮不誘鋼，目前已在工業中獲得應用，有（yǒu）的已成功地代替了經典的18-8鉻鎳不鏽鋼（gāng）。

4.不鏽鋼中加鈦或铌是為了防止（zhǐ）晶間腐蝕。

5.鉬和銅可以提高某些不鏽鋼的耐腐蝕性能。

6.其他元素對不鏽鋼的性能和組織的影響 以上主（zhǔ）要（yào）的九種（zhǒng）元素對不鏽鋼的性能和組織的影響，除這些元素對不鏽鋼性能與組織影響較大的（de）元素以外，不鏽鋼中還含有一些其他（tā）的元素。有的（de）是和一般鋼一樣為常存（cún）雜質元素，如矽、硫、磷等．也有（yǒu）的是為了某些特定的目的而加入的，如鈷（gǔ）、硼