简析化学元素对不锈钢的影响

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1、简析化学元素对不锈钢的影响摘要：我国的不锈钢产业起步较晚，但是发展十分迅速，目前已经成为国际中不锈钢需求最大的国家之一，其需求行业也从最初的国防及工业行业延伸到各个领域。本文就从生产的角度对其进行分析，主要阐述化学元素对不锈钢的影响。　　关键词：化学元素；不锈钢；合金元素；钢工艺　　：TJ430.3：A　　不锈钢是合金钢的典型代表，其在大气、酸碱等腐蚀性介质中呈现出钝态、耐腐蚀性强，不易生锈的特征，受到生产行业的认可。下面就来分析化学元素对不锈钢的影响。　　1不锈钢生产中常用元素及其影响　　铬（Cr），锰（Mn），镍（Ni），硅（Si），硼（B），

2、钨（o），钒（V），钛（Ti）和稀土元素（Re）等都是不锈钢的主要生产元素，在不锈钢的生产中具有不同的作用。　　铬可以提高金属的抗腐蚀性能，改善抗氧化性，同时可以增加钢的热强性，提高钢的淬透性，使钢的强度、硬度与耐磨性得到改善。锰可以增加钢的强度，也是良好的脱氧剂与脱硫剂，但是其含量过高的话会降低钢的抗腐蚀性。镍能提高淬透性，保证了钢的塑形及韧性。除了这几种主要的材料之外，还包括许多其他的元素，例如碳，是钢的主要元素，其可以增加屈服点及抗拉强度，但是会使塑形与冲击性降低，如果碳的含量超过0.23%的话，钢的焊接性能会被破坏，所以合金钢中的碳含量一般

3、不会超过0.2%。硅是炼钢中主要的还原剂和脱氧剂，硅可以提高钢的弹性，因此其是弹簧钢的主要材料。磷是钢中的有害因素，其会降低焊接性与塑形，但是同时也是合成钢必不可少的元素，但是含量要控制在0.045%之内，优质钢要更低。与磷相同，硫也属于有害元素，使钢产生脆性，降低其韧性与延展性，在生产中可能会产生裂纹，因此在生产中要在0.055%之内，优质钢要更小，硫可以改善切削加工型。钼可以细化钢的晶粒，提高淬透性与热强性，在高温环境中保证足够的强度与抗蠕变能力，提高结构钢的机械性，抑制合金钢由于火引起的脆性。钛是钢的强脱氧剂，使钢的内部组织致密，细化晶粒力，

4、降低冷脆性，改善焊接性。钒是钢的优质脱氧剂，改善其强度与韧性，钒与碳形成碳化物，提高在高温高压环境中的抗氢腐蚀能力。钨的熔点较高，属于价格昂贵的合金元素，与碳形成的碳化钨具有较高的硬度与耐磨性，在工具钢中加入钨，可以很高的改善红硬性与热强度，作切削工具及锻模具用。铌可以降低钢的过热敏感性及火脆性，改善强度，但是塑形与韧性会降低，在普通的合金钢中加入铌，可以提高抗腐蚀性能，改善焊接性。铜可以提高强度与韧性，尤其是可以很好的抵抗大气腐蚀，但是其在热加工中非常容易出现热脆，但铜含量小于0.50%对焊接性无影响。铝的应用频率也较高，属于常用脱氧剂，提高钢的

5、冲击韧性，同时铝还具有抗氧化性与抗腐蚀性，与铬、硅同用，可以改善高温下的耐腐蚀能力，但是会对钢的热加工性能产生银锭影响，因此要控制好加入量。氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。除了这些常见元素，在合金钢中还会加入钴、硼等稀有金属，主要被应用于特殊钢的合成中。还有一些合成钢种会加入稀土元素，改善钢的形态、分布等进而达到改善钢的性能目的，提高耐磨性。　　2合金元素对钢力学性能的影响　　2.1可溶铁，起到固溶强化作用。在当前的技术手段下，所有的合金元素在一定程度上几乎都可以溶于铁素体、奥氏体中形成固溶体，使钢的强度与硬度增加，但是塑形与韧

6、性降低，使钢具有强韧性的良好配合。　　2.2形成碳化物，具有强化与硬化的作用。不同的元素与碳的作用不同，目前常用的合金元素分为非碳化物与碳化物形成元素两类。碳化物形成元素包括Ti、Nb、V、o、Cr、Mn等，在钢中可以与碳结合形成碳化物，如：TiC、VC、WC等，这些碳化物的硬度、熔点高，更加稳定，如果它们颗粒细小并在钢中均匀分布时，则显著提高钢的强度、硬度和耐磨性。　　2.3结构钢种珠光体增加，具有强化功能。在钢中加入合金元素，使Fe-Fe3C相图中的共析点左移，所以与碳含量相同的碳钢相比，亚共析成分的结构钢含碳量更接近于共析成分，组织中珠光体的

7、数量，增加了合金钢的强度。　　3合金元素对钢工艺性能的影响　　3.1合金元素对热处理的影响　　首先，对奥氏体化的影响。在加热过程中，在进行合金钢的处理摘要：我国的不锈钢产业起步较晚，但是发展十分迅速，目前已经成为国际中不锈钢需求最大的国家之一，其需求行业也从最初的国防及工业行业延伸到各个领域。本文就从生产的角度对其进行分析，主要阐述化学元素对不锈钢的影响。　　关键词：化学元素；不锈钢；合金元素；钢工艺　　：TJ430.3：A　　不锈钢是合金钢的典型代表，其在大气、酸碱等腐蚀性介质中呈现出钝态、耐腐蚀性强，不易生锈的特征，受到生产行业的认可。下面就来

8、分析化学元素对不锈钢的影响。　　1不锈钢生产中常用元素及其影响　　铬（Cr），锰（Mn），镍（Ni），硅（Si），硼（B）