不锈耐酸钢ppt课件.ppt

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1、第六章不锈钢主要内容♥6.1概述♦6.2合金元素对不锈钢组织和性能的影响♦6.3铁素体不锈钢♣6.4马氏体不锈钢♣6.5奥氏体不锈钢6.1概述一、基本概念不锈钢：在自然界环境和一定工业介质中具有耐腐蚀性的钢。自然界不锈工业介质不锈大气、水气和水等弱介质中不锈钢耐酸、碱、盐等化学侵蚀性介质耐酸钢不锈钢耐酸钢<0.01mm/a,完全耐蚀<0.1mm/a,耐蚀<0.1mm/a,完全耐蚀<1mm/a,耐蚀6.1概述腐蚀按照其化学原理可分为两类：化学腐蚀：4Fe+3O2＝2Fe2O3Fe+2H2O═Fe(OH)2+H2电化学腐蚀：Fe-3e＝Fe3+6H++6e=3H2化学腐蚀的特点：不产生腐

2、蚀电流，在反应表面形成一层化学生成物。氧化膜的形成及氧化膜的结构和性质是化学腐蚀的重要特征。致密的氧化物膜（钝化膜）能阻止进一步的腐蚀；不连续的或者多孔状的氧化膜对基体金属没有保护作用。不同组织、成分、应力区域之间都可构成微电池。电化学腐蚀的特点：有液体电介质存在，不同金属或不同相之间有电极电位差并连通或接触，同时有腐蚀电流产生。在金属材料中，电化学腐蚀是由金属材料中不同相之间的电极电位的不同，在介质存在时构成原电池而产生的。在生产实际中遇到的腐蚀主要是电化学腐蚀。图1-20珠光体组织发生电化学腐蚀的示意图a)珠光体的电化学腐蚀原理b)珠光体的微电池腐蚀c)珠光体组织的成像二、钢铁材

3、料腐蚀的基本类型均匀腐蚀：腐蚀发生在金属裸露的整个表面上或零件使用的整个工作面上。又称一般腐蚀或连续腐蚀。晶间腐蚀：晶界的电极电位低于晶内，导致晶界比晶内腐蚀程度大。点腐蚀：在金属表面上极局部区域由于氯离子或氯化物盐引起的一种腐蚀破坏形式，它是由钝化膜的局部破坏所引起的。又称点蚀或孔蚀。应力腐蚀：在张应力状态和特定的腐蚀介质（主要是氯化物盐、碱的水溶液以及蒸汽介质）作用下，材料发生破裂的现象。氢脆：在张应力状态作用下的金属合金，发生腐蚀吸收阴极析出的氢（或其它氢）导致的脆化破裂。腐蚀疲劳：在腐蚀介质和交变载荷共同作用下发生的破坏。磨损腐蚀：在同时存在着腐蚀和机械磨损时，两者相互加速的

4、腐蚀称为磨损腐蚀。另外，由于宏观电池作用也会产生腐蚀。例如，金属构件中铆钉与铆接材料不同、异种金属的焊接、船体与螺旋桨材料不同等因电极电位差别而造成的腐蚀。对不锈钢来说，晶间腐蚀、点腐蚀、应力腐蚀是不允许发生的，凡是有其中一种腐蚀，即认为不锈钢在该介质中是不耐蚀的。一、提高钢耐腐蚀性能的途径主要有：（1）形成稳定保护膜，→Cr、Al、Si有效。（2）↑固溶体电极电位或形成稳定钝化区→Cr、Ni、Si：Ni贵而紧缺，Si易使钢脆化，Cr是理想的。（3）获得单相组织→Ni、Mn→单相奥氏体组织。（4）机械保护措施或复盖层，如电镀、发兰、涂漆等方法。6.2合金元素对不锈钢组织和性能的影响不

5、锈钢的分类根据不锈钢的基本组织，可将它分为五类：M不锈钢Cr13型，Cr17Ni2，9Cr18F不锈钢0Cr17Ti,Cr25Ti,Cr26Mo1A不锈钢1Cr18Ni9,1Cr18Ni9Ti,A-F不锈钢Cr21Ni5Ti,00Cr22Ni5Mo3N沉淀硬化不锈钢：在马氏体基体上析出金属间化合物，产生沉淀强化二、合金元素对铁的极化性能的影响C点影响降低C点：Cr升高C点：Ni，Ti，MoD点影响降低D点：Cr，Si升高D点：Ni，MoG点影响降低G点：Cr，Mo，V升高G点：Ni，Si三、合金元素对电极电位的影响Tammann定律：铁基固溶体中Cr含量达12.5%原子比（即1/8）

6、时，电极电位有一个突跃升高；当Cr的含量提高到25%原子比（即2/8）时，铁基固溶体的电极电位又有一个突跃的升高。这一现象称为二元合金固溶体电位的n/8规律。四、合金元素对不锈钢基体组织的影响不锈钢中的合金元素可分为两类:扩大γ相区：C,N,Ni,Mn,Cu等;缩小γ相区：Cr,Si,Ti,Nb,Mo等;谁占优势，就易形成以γ或α为基体的不锈钢组织；如果稳定γ元素其作用程度还不足以使钢的Ms点降到室温以下，则高温冷却时会发生M转变。为了简便起见，表明不锈钢的实际成分和所得组织的关系，制成铬当量[Cr]-镍当量[Ni]图（适合于Ni-Cr系）。钢中铁素体形成元素折合成铬的作用，奥氏体形

7、成元素折合成镍的作用。[Ni]=Ni+Co+0.5Mn+30C+25N+0.3Cu[Cr]=Cr+Mo+2.0Si+1.5Ti+1.75Nb+5.5Al+5V+0.75W可以根据钢的实际化学成分来估算钢的组织.[Cr]与[Ni]状态图（焊后冷却）合金元素的作用Cr决定和提高耐蚀性的主要元素.提高基体的电极电位，但不是均匀的增加，而是突变式的。当Cr的含量达到1/8，2/8，3/8，……原子比时，Fe的电极电位就跳跃式显著提高，腐蚀也显著下降。这个定律叫做n