不锈钢基础知识资料

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1、不锈钢基础知识资料不锈钢的性能与组织L!前已知的化学元素有100多种，在丁业屮常用的钢铁材料屮可以遇到的化学元素约二十多种。对于人们在与腐蚀现象作长期斗争的实践而形成的不锈钢这一特殊钢系列來说，最常用的元索有十几种，除了组成钢的基本元索铁以外，对不锈钢的性能与组织影响最人的元素是：碳、銘、鎳、猛、硅、钳、钛、锐、钛、镭、氮、铜、钻等。这些元素中除碳、硅、氮以外，都是化学元素周期表中位于过渡族的元素。实际上工业上应用的不锈钢都是同时存在儿种以至十儿种元素的，当儿种元素共存于不锈钢这一个统一体中时，它们的影响要比单独存在时复杂得多，因为在这种情况下不仅

2、要考虑各元素口身的作用，而且要注意它们互相之间的影响，因此不锈钢的组织决泄于各种元素影响的总和。1.各种元索对不锈钢的性能和组织的影响和作用1-1.珞在不锈钢屮的决定作用决定不锈钢性属的元素只冇一种，这就是銘，每种不锈钢都含有一世数量的銘。迄今为止，还没冇不含銘的不锈钢。钻之所以成为决肚不锈钢性能的主耍元素，根木的原因是向钢中添加銘作为合金元素以后，促使其内部的才盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。这种变化可以从以下方而得到说明：%1銘使铁基固溶体的电极电位提高%1锯吸收铁的电子使铁钝化钝化是由于阳极反应被阻止而引起金屈与合金耐腐蚀性能被提高的现

3、彖。构成金属与合金钝化的理论很多，主要有薄般论、吸附论及电子排列论。1-2.碳在不锈钢中的两巫性碳是工业用钢的主要元素2—，钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式，在不锈钢中碳的影响尤为显著。碳在不锈钢中对组织的影响主要表现在两方面，一方面碳是稳定奥氏体的元素，并且作用的程度很大（约为镰的30倍），另一方而由于碳和倂的亲和力很大，与倂形成一系列复杂的碳化物。所以，从强度与耐腐烛性能两方而來看，碳在不锈钢屮的作用是互相孑盾的。认识了这一影响的规律，我们就叮以从不同的使川要求出发，选择不同含碳量的不锈钢。例如T业中应用最广泛的，也

4、是最起码的不锈钢一一0Crl3〜4E13这五个钢号的标准含銘量规定为12〜14%,就是把碳耍-与銘形成碳化銘的因素考虑进去以后才决左的，bl的即在于使碳与珞结合成碳化饼以后，固溶体屮的含饼量不致低于11.7%这一最低限度的含珞量。就这五个钢号來说由于含碳量不同，强度与耐腐蚀性能也是有区别的，0CM3〜2013钢的耐腐蚀性较好但强度低于3Crl3和4Crl3钢，多用于制造结构零件，后两个钢号由于含碳较高而可获得高的强度多用于制造弹赞、刀具等要求高强度及耐磨的零件。又如为了克服18-8M不锈钢的晶间腐蚀，可以将钢的含碳量降至0.03%以卜或者加入比铭和

5、碳亲和力更大的元素（钛或觇），使Z不形成碳化銘，再如当高硬度与耐磨性成为主要要求时，我们可以在增加钢的含碳量的同时适当地提高含侪量，做到既满足硕度与耐磨性的要求，又兼顾一定的耐腐蚀功能，工业上用作轴承、量具与刃具有不锈钢9Crl8和9Crl7MoVCo钢，含碳量虽高达0.85〜0.95%,由于它们的含倂量也相应地提高了，所以仍保证了耐腐蚀的要求。总的来讲，目前丁业屮获得应川的不锈钢的含碳量都是比较低的，人多数不锈钢的含碳量在0.1〜0.4%Z间，耐酸钢则以含碳0.1〜0.2%的居多。含碳量大于0.4%的不锈钢仅占钢号总数的一小部分，这是因为在大多数

6、使用条件下，不锈钢总是以耐腐蚀为主要冃的。此外，较低的含碳量也是出于某些工艺上的要求，如易于焊接及冷变形等。1-3.在不锈钢中的作用是在与倂配合后才发挥出来的银是优良的耐腐蚀材料，也是合金钢的垂要合金化元索。银在钢中是形成奥氏体的元素，但低碳铢钢耍获得纯奥氏体组织，含银量要达到24%；而只有含傑27%时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变。所以银不能单独构成不锈钢。但是繚与銘同时存在于不锈钢中时，含银的不锈钢却具有许多可贵的性能。基于上而的情况可知，银作为合金元索在不锈钢中的作用，在于它使高馅钢的组织发生变化，从而使不锈钢的耐腐蚀性能及工艺性能获

7、得某些改善。1-4.猛和氮对以代替倂银不锈钢中傑銘银奥氏体钢的优点虽然很多，但近儿I•年来由于镰基耐热合金与含镰20%以下的热强钢的人量发展与应用，以及化学工业日益发展对不锈钢的需要量越来越人，而银的矿藏量较少且乂集中分布在少数地区，因此在世界范围内出现了繚在供和需方而的矛盾。所以在不锈钢与许多其他合金领域（如人型铸锻件用钢、工具钢、热强钢等）屮，特别是银的资源比较缺乏的国家，广泛地开展了节鎳和以其他元素代镰的科学研究与生产实践，在这方而研究和应用比较多的是以猛和氮来代替不锈钢与耐热钢中的铢。猛对于奥氏体的作用与線相似。但说得确切一些，猛的作用不在

8、于形成奥氏体，而是在于它降低钢的临界淬火速度，在冷却时增加奥氏体的稳定性，抑制奥氏体的分解，使高温下形成的奥氏体得以保持到