Ti元素在不锈钢中的作用

合集下载

化学成分对不锈钢的组织和性能的影响

化学成分对不锈钢的组织和性能的影响

化学成分对不锈钢的组织和性能的影响1、铬(Cr):铬是决定不锈钢耐腐蚀性能的主要元素。

2、碳(C):碳具有双重作用。

碳是不锈钢中仅次于铬的第二号常用元素,不锈钢的组织和性能在很大程度上取决于碳含量及其分布状态。

3、镍(Ni):镍是稳定奥氏体元素。

镍是不锈钢中第三号常用元素,它在钢中起扩大奥氏体区、稳定奥氏体组织的作用。

铬不锈钢加入一定量的镍后,组织的性能都发生明显变化。

镍能有效地降低素体钢的脆性,改善其焊接性能,但对抗应力腐蚀性能有不利的影响,对于奥氏体钢,镍能降低钢的冷加工硬化趋势,改善冷加工性能,使钢在常温和低温下均具有很高的塑性和韧性。

4、锰和氮(Mn、N):锰和氮可以代替镍。

锰是奥氏体形成的元素,它能抑制奥氏体的分解,使高温形成的奥氏体组织保持到室温。

锰稳定奥氏体的作用为镍的1/2,2%的锰可以代替1%的镍。

含锰钢具有冷加工硬化效应显著、耐磨性高的优点。

缺点是对晶间腐蚀很敏感,并且不能通过加钛和铌来消除晶间腐蚀。

氮也是稳定奥氏体元素,氮和锰结合能取代比较贵的镍。

氮稳定奥氏体的作用比镍大。

与碳相当。

氮代镍的比例约为0.025:1,一般认为氮可取代2.5% ~6.5%的镍。

在奥氏体中氮也使最有效的固溶强化元素之一。

氮和铬的亲和力要比碳与铬的亲和力小,奥氏体钢很少见到Cr2N的析出。

因此,氮能在不降低腐蚀性能的基础上,提高不锈钢的强度,研制含氮不锈钢是近几年来不锈钢工业的趋势。

5、钛和铌(Ti、Nb):钛和铌可以防止晶间腐蚀。

铬-镍奥氏体不锈钢在450~800 ℃温度区加热,常发生沿晶界的腐蚀破坏,成为晶间腐蚀。

一般认为,晶间腐蚀是碳从饱和的奥氏体以Cr23C6形态析出,造成晶界处奥氏体贫铬所致。

防止晶界贫铬是防止晶间腐蚀的有效方法。

如将各种元素按与碳的亲和力大小排列,顺序为:钛、锆、钒、铌、钨、钼、铬、锰。

钛和铌与碳的亲和力都比铬大,把它们加入钢中后,碳优先与它们结合生成碳化钛(TiC)和碳化铌(NbC),这样就避免了析出碳化铬而造成晶界贫铬。

不锈钢的化学成分

不锈钢的化学成分

不锈钢的化学成分段落:由于具有较高的力学性能,可防腐性,不绣勺,结构稳定性和良好的热性能,不锈钢被广泛应用于核电、化工、电力、轻工业等行业。

不锈钢的化学成分:1. 碳(C):不锈钢中碳的含量一般处于0.03%-2.2%之间,具体数值取决于合金组成以及处理工艺。

2. 硅(Si):硅是不锈钢重要考虑的组分,在不锈钢系列中,硅含量一般介于0.05%-1.0%之间,主要用于减缓局部腐蚀。

3. 锰(Mn):锰是一种不可缺少的元素,其含量介于0.4%-4.0%之间,主要用途是改变和改善不锈钢的力学性能、不绣勺和热性能等。

4. 磷(P):相对于其他元素来说,磷含量较低,一般介于0.07%-0.20%之间,用于改善不锈钢的冲击感性和热加工性能。

5. 硫(S):硫元素在不锈钢中含量一般介于0.02%-0.35%之间,虽然硫元素可能使不锈钢受腐蚀严重,但它对于较低的强度和高的塑性有一定的正面作用。

6. 氮(N):氮也是不锈钢中重要的组分,在不锈钢中的含量一般介于0.02%-2.5%之间,氮的加入增加了不锈钢的硬度和抗衰变能力。

7. 镍(Ni):镍元素是不锈钢不可分割的组分,在不锈钢中的镍含量基本上处于10%-30%之间,其主要作用是提高不锈钢的机械强度,耐腐蚀性和耐热极性。

8. 钼(Mo):钼元素是不锈钢中重要的元素,在不锈钢中的含量一般介于0.2%-5.0%之间,其主要作用是提高不锈钢的耐腐蚀性,抗氧化性和焊接性。

9. 钒(V):钒元素是不锈钢中重要的组分,在不锈钢中的含量一般介于0.04%-0.20%之间,钒元素具有改善不锈钢的抗拉强度和塑性的作用。

10. 铬(Cr):铬是不锈钢中的绝对必备元素,它的含量一般是13.0%-26.0%之间,其最重要的作用是增强不锈钢的抗腐蚀性,提高抗氧化性和抗热失效的能力。

11. 铜(Cu):铜也是不锈钢中不可缺少的一个元素,其含量一般是介于0.06%-2.0%之间,其主要作用是减小不锈钢的热膨胀系数,提高不锈钢的耐腐蚀性和热稳定性。

钢材中各元素对性能性的影响

钢材中各元素对性能性的影响

钢材中各元素对性能性的影响1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0。

23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0。

20%.碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0。

15-0。

30%的硅。

如果钢中含硅量超过0.50-0。

60%,硅就算合金元素。

硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢.在调质结构钢中加入1。

0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。

硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。

含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片.硅量增加,会降低钢的焊接性能。

3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0。

30—0。

50%,在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢",较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%.含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。

锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能.4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。

因此通常要求钢中含磷量小于0。

045%,优质钢要求更低些。

5、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。

使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。

硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。

所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%.在钢中加入0。

08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢.6、铬(Cr):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。

合金元素在钢中的作用完整版

合金元素在钢中的作用完整版

合金元素在钢中的作用(完整版) 合金元素在钢中的作用钢是一种由铁和碳元素组成的合金,其含碳量通常在0.02%至2.1%的范围内。

在钢的生产过程中,添加其他合金元素可以显著改变钢的性能,以满足多样化的应用需求。

下面详细讨论了合金元素在钢中的主要作用。

1.碳(C)碳是钢中的主要合金元素,其作用主要是提高钢的硬度和强度。

随着碳含量的增加,钢的硬度、强度和耐磨性会提高,但其可塑性和韧性会降低。

过多的碳含量会导致钢的硬度过高,使得材料变得脆且难以加工。

2.锰(Mn)锰是一种可以替代部分铁的合金元素,能有效提高钢的强度和硬度。

同时,锰还可以改善钢的铸造和锻造性能,防止铁素体的过度形成,从而提高材料的韧性。

3.硅(Si)硅可以提高钢的硬度和强度,同时还可以增强钢的抗氧化性和抗腐蚀性。

然而,过量的硅会导致钢的韧性下降。

4.磷(P)和硫(S)磷和硫在钢中通常被视为杂质,因为它们会降低钢的韧性和耐腐蚀性。

然而,它们在某些情况下也可以提高钢的硬度和强度。

例如,磷在工具钢中可以提高其硬度和耐磨性。

5.铬(Cr)铬可以提高钢的硬度、强度和耐磨性,同时还可以提高钢的耐腐蚀性和抗氧化性。

在不锈钢中,铬的作用尤为重要,通常与氮、钼等元素共同作用,以提高不锈钢的强度和耐腐蚀性。

6.钼(Mo)钼可以提高钢的强度、硬度和耐腐蚀性,特别适用于制造热处理零件和高温用零件。

7.钨(W)钨是一种高熔点的合金元素,可以提高钢的热硬性和红硬性,使其在高温下仍能保持高强度和硬度。

这使得钨成为制造耐高温零件和工具的关键元素。

8.钒(V)和铌(Nb)钒和铌可以细化钢中的晶粒,提高材料的强度、硬度和韧性。

特别是在调质钢中,它们可以显著提高材料的综合性能。

9.钛(Ti)和铝(Al)钛和铝可以脱氧和去除杂质,提高钢的纯度,同时它们还可以形成强化相,提高钢的强度和硬度。

特别是在一些需要高强度的结构材料中,这些元素的作用尤为重要。

10.稀土元素(RE)稀土元素可以有效地改善钢的工艺性能、耐腐蚀性和抗氧化性。

不锈钢中各元素作用

不锈钢中各元素作用

CR--钝化是由于阳极反应被避免氧化而激发金属与合金耐腐蚀性能的现象;组成金属与合金钝化的理论很多,首要有薄膜论、吸附论及电子列举论;碳是产业用钢的主要元素之一,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情势,在不锈钢中碳的影响特别较着;碳在不锈钢中对组织的影响主要暗示在两方面,一方面碳是不变奥氏体的元素,并且传染感动的程度很大约为镍的30倍,别的一方面由于碳和铬的亲和力很大,与铬构成—系列复杂的碳化物;所以,从强度与耐腐烛性能两方面来看,碳在不锈钢中的感化是彼此矛盾的;例如工业中最遍及的,也是最最少的不锈钢——0CR13~4CR13这五个钢号的标准含铬量规定为12~14%,就是把碳要与铬形成碳化铬的成分考虑进往此后才决意的,即在于使碳与铬连系成碳化铬今后,固溶体中的含铬量不致低于11.7%这一最低限度的含铬量;就这五个钢号来说由于含碳量不同,强度与耐腐蚀性能也是有辩白的,0CR13~2CR13钢的耐腐蚀性较好但强度低于3CR13和4CR13钢,多用于制造布局零件,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簧、刀具等要求高强度及耐磨的零件;又如为了降服18-8铬镍不锈钢的晶间腐蚀,可以将钢的含碳量降至0.03%以下,或插手比铬和碳亲和力更大的元素钛或铌,使之不形成碳化铬,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本地进步含铬量,做到既满足硬度与耐磨性的要求,又兼顾—定的耐腐蚀功能,工业上用作轴承、量具与刃具有不锈钢9CR18和9CR17MOVCO钢,含碳量虽高达0.85~0.95%,由于它们的含铬量也响应地提高了,所以仍包管了耐腐蚀的要求;总的来说,今朝工业中获得利用的不锈钢的含碳量都是比较低的,大都不锈钢的含碳量在0.1~0.4%之间,耐酸钢则含碳0.1~0.2%的;含碳量大于0.4%的不锈钢仅占钢号总数的一小部分,这是由于在大多半使用条件下,不锈钢总是以耐腐蚀为主要目标;另外,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;镍是杰出的耐腐蚀材料,也是合金钢的主要合金化元素;镍在钢中是形成奥氏体的元素,但低碳镍钢要获得纯奥氏体组织,含镍量要达到24%;而只有含镍27%时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能明显改变;所以镍不克不及孤立构成不锈钢;可是镍与铬同时存在于不锈钢中时,含镍的不锈钢却具有很多珍贵的性能;基于上面的环境可知,镍作为合金元素在不锈钢中的作用,在于它使高铬钢的组织产生改变,从而使不锈钢的耐腐蚀性能及工艺性能获得某些改进;铬镍奥氏体钢的优点当然很多,但近几十年出处于镍基耐热合金与含镍20%以下的热强钢的大量成长与应用,和化学工业日趋成长对不锈钢的需要量愈来愈大,而镍的矿躲量较少且又集平漫衍在少数地区,是以活着界范围内闪现了镍在供和需方面的矛盾;所以在不锈钢与很多其他合金局限如大型铸锻件用钢、东西钢、热强钢等中,出格是镍的本钱对比窘蹙的国度,广泛地展开了节镍和以其他元素代镍的科学研究与生产实践,在这方面研究和应用对照多的是以锰和氮来代替不锈钢与耐热钢中的镍;锰对奥氏体的作用与镍近似;但说得确切一些,锰的作用不在于形成奥氏体,而是在于它降落钢的临界淬火速度,在冷却时增加奥氏体的不变性,抑制奥氏体的分化,使高温下形成的奥氏体得以保持到常温;在提高钢的耐腐蚀性能方面,锰的作用不大,如钢中的含锰量从0到10.4%改变,也不使钢在空气与酸中的耐腐蚀性能发生较着的改变;这是由于锰对提高铁基固溶体的电极电位的作用不大,形成的氧化膜的防护作用也很低,所以工业上虽有以锰合金化的奥氏体钢如40MN18CR4,50MN18CR4WN、ZGMN13钢等,但它们不能作为不锈钢使用;锰在钢中稳定奥氏体的作用约为镍的二分之一,即2%的氮在钢中的作用也是稳定奥氏体,并且作用的程度比镍还要大;例如,欲使含18%铬的钢在常温下获得奥氏体组织,以锰和氮代镍的低镍不锈钢与元镍的铬锰氮不诱钢,目前已在工业中获得应用,有的已成功地代替了经典的18-8铬镍不锈钢;以上主要的九种元素对不锈钢的性能和组织的影响,除这些元素对不锈钢性能与组织影响较大的元素以外,不锈钢中还含有一些其他的元素;有的是和一般钢一样为常存杂质元素,如硅、硫、磷等;也有的是为了某些特定的目的而插足的,如钴、硼、硒、稀土元素等;从不锈钢的耐腐蚀性能这一主要性质来说,这些元素相对已构和的九种元素,都是非主要方面的,固然如此,但也不能完全忽视,因为它们对不锈钢的性能与组织一样也发生影响;硅是形成铁素体的元素,在一般不锈钢中为常存杂质元素;钴作为合金元素在钢中应用未几,这是因为钴的代价高及其在其它方面如高速钢、硬质合金、钴基耐热合金、磁钢或硬磁合金等有着更重要的用处;在一般不锈钢中加钴作合金元素的也不多,常用不锈;9CRL7MOVCO钢含1.2-1.8%钴加钴,目的实在不在于提高耐腐蚀性能而在于提高硬度,因为这类不锈钢的主要用途是制造切片机械刃具、剪刀及手术刀片等;不锈钢中各元素作用如下:Cr:主要起到防腐蚀作用,一般来说含量越高耐腐蚀性越强,尤其是在氧化性介质中;钢铁中含铬达到12.5%时即为不锈钢;同时它是金相铁素体的主要元素;在耐热钢中铬也是不可缺少的金属元素;.V{;P9e+{_Ni:镍元素也具有防腐蚀作用,尤其在还原性介质中,在氧化性腐蚀性介质中与铬一起具有协同作用;同时它是金相奥实体的主要元素;在高温还原性介质中的耐热钢中也是重要的组成元素;Mn:锰和镍具有很多相似的地方,在一些不锈钢中锰可以完全代替镍;但锰有很多自己的特点,如提高材料的机械强度和中温性能;此外还有增加N的在金相中的溶解度作用;Ti:在不锈钢中钛仅仅起到调质作用;不锈钢的碳含量较高时,在焊接时容易引起铬偏析,即形成各的碳化物,是焊缝附近缺铬,降低了不锈钢的耐腐蚀性;为了降低上述现象的产生,一般在不锈钢中加入少量的钛或铌,钛优先于铬与碳结合;过去由于炼钢技术有限,一般采用加钛方法避免铬的偏析,现在主要通过降低碳含量来避免上述现象产生;q6o1}+{4z\'Mo:在不锈钢中起到耐氯化物腐蚀作用;在高等级不锈钢中都含有钼元素;1、碳C:钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%;碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性;2、硅Si:在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅;如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素;硅能显着提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢;在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%;硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢;含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片;硅量增加,会降低钢的焊接性能;3、锰Mn:在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%;在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%;含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等;锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能;4、磷P:在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏;因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些;_4 l.Ha'`;S1J%0X_2、5、硫S:硫在通常情况下也是有害元素;使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹;硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性;所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%;在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢;3、6、铬Cr:在结构钢和工具钢中,铬能显着提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性;铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素;&4B},J8K,z8dx5R4、7、镍Ni:镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性;镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力;但由于镍是较稀缺的资源,故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢;$/v&s3_8N0i5、8、钼Mo:钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力长期在高温下受到应力,发生变形,称蠕变;结构钢中加入钼,能提高机械性能;还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性;在工具钢中可提高红性;6、9、钛Ti:钛是钢中强脱氧剂;它能使钢的内部组织致密,细化晶粒力;降低时效敏感性和冷脆性;改善焊接性能;在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛,可避免晶间腐蚀;7、10、钒V:钒是钢的优良脱氧剂;钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性;钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力;8、11、钨W:钨熔点高,比重大,是贵生的合金元素;钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性;在工具钢加钨,可显着提高红硬性和热强性,作切削工具及锻模具用;,cr7 cpLs3:9、q8p10、12、铌Nb:铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性,提高强度,但塑性和韧性有所下降;在普通低合金钢中加铌,可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力;铌可改善焊接性能;在奥氏体不锈钢中加铌,可防止晶间腐蚀现象;5E4 F/u:z'D&Jl11、13、钴Co:钴是稀有的贵重金属,多用于特殊钢和合金中,如热强钢和磁性材料;12、14、铜Cu:武钢用大冶矿石所炼的钢,往往含有铜;铜能提高强度和韧性,特别是大气腐蚀性能;缺点是在热加工时容易产生热脆,铜含量超过0.5%塑性显着降低;当铜含量小于0.50%对焊接性无影响;13、15、铝Al:铝是钢中常用的脱氧剂;钢中加入少量的铝,可细化晶粒,提高冲击韧性,如作深冲薄板的08Al钢;铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能,铝与铬、硅合用,可显着提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力;铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能;14、16、硼B:钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能,提高强度;15、17、氮N:氮能提高钢的强度,低温韧性和焊接性,增加时效敏感性;16、18、稀土Xt:稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素;这些元素都是金属,但他们的氧化物很象“土”,所以习惯上称稀土;钢中加入稀土,可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质,从而改善了钢的各种性能,如韧性、焊接性,冷加工性能;在犁铧钢中加入稀土,可提高耐磨性;0Cr18Ni92;Q'E2I5^d0Cr17Ni14Mo20Cr13$Q9 G`4_W8\+0Cr18Ni10Ti0Cr19Ni11Nb从中可以看出:-6r'L ^$|.SV0e&O1、Cr:防锈,不锈钢的主要组成;2、Ni:奥氏体的形成元素;镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力,\7V$Fq$b5^3、Mo:耐酸腐蚀,在不锈钢中起到耐氯化物腐蚀作用;4、C:含量的高低与强度的高度有关,还有抗晶间腐蚀的能力成反比;:z:_3j3 G6x"e&t5、Ti、Nb:稳定化元素。

分析1Cr18Ni9Ti奥氏体无磁不锈钢

分析1Cr18Ni9Ti奥氏体无磁不锈钢

分析1Cr18Ni9Ti奥氏体无磁不锈钢1Cr18Ni9Ti钢中钛和铌都是强烈形成碳化物元素,不锈钢中加入钛和铌的目的是为固定钢中的碳,使其形成稳定的TiC或NbC,使钢中不致出现铬的碳化物(Cr23C6),从而避免因晶界贫铬而造成晶间腐蚀。

但在固溶处理时,大部分的碳化钛或碳化铌已溶入奥氏体中,若在400~800℃加热时,Cr23C6将优先在晶界析出,使钢的晶界腐蚀倾向增加。

为了消除晶间腐蚀倾向,在固溶处理后进行一次稳定化处理。

稳定化处理的加热温度应高于Cr23C6完全溶解的温度而低于碳化钛或碳化铌完全溶解的温度,而使Cr23C6不会再析出,从而对固溶体中的铬含量提高,有效地防止了晶间腐蚀。

对1Cr18Ni9Ti钢稳定化处理工艺为:加热850~880℃,保温6h,出炉空冷。

1Cr18Ni9Ti钢有什么特点?1Cr18Ni9Ti钢属奥氏体无磁不锈钢。

其主要化学成分(质量分数):≤0.12%C、≤1.00%Si、≤2.00%Mn、17.00%~19.00%Cr、8.00%~11.00%ni、≤0.035%P、≤0.030%S、5*(C%-0.20)~0.08%Ti。

其始锻温度1130~1180℃,终锻温度850℃,锻造后空中冷却。

钢中加入Cr、Ni元素主要是提高钢的电极电位,增强钢的耐蚀性,并固溶强化奥氏体组织。

钢中加入Ti元素主工是形成Ti元素的碳化物,阻止Cr元素碳化物在晶界的形成与析出,保持晶界上Cr元素的含量,以防止晶间腐蚀。

1Cr18Ni9Ti钢在一些不同浓度、不同温度的有机酸和无机酸中,尤其是在氧化性介质中都有良好的耐蚀性。

1Cr18Ni9Ti钢经固溶处理,可有效地发挥钢的耐腐蚀性能。

又因无磁性,更适合制造无磁模具和要求耐蚀性较高的塑料模具。

奥氏体不锈钢稳定化元素

奥氏体不锈钢稳定化元素

奥氏体不锈钢稳定化元素1.引言1.1 概述奥氏体不锈钢是一种重要的金属材料,在工业和日常生活中有广泛的应用。

它具有较高的耐腐蚀性能、优良的机械性能和良好的可塑性,被广泛应用于化工、石油、医疗、航空航天等领域。

而稳定化元素则是在制备奥氏体不锈钢过程中的一个关键因素,它可以对不锈钢的微观结构和性能产生显著影响。

稳定化元素的主要作用是通过抑制奥氏体向铁素体相转变,减少奥氏体晶粒的形成和长大过程,从而提高奥氏体不锈钢的稳定性和耐腐蚀性能。

常见的稳定化元素包括钛(Ti)、铌(Nb)、钽(Ta)等。

这些元素一般以氮化物、碳化物等形式存在于奥氏体不锈钢中,通过与铬(Cr)等元素相互作用,形成稳定的化合物,阻碍奥氏体相的转变。

稳定化元素的加入不仅可以抑制奥氏体的相变,还可提高奥氏体不锈钢的抗氧化性能和高温强度。

稳定化元素的效应是通过改变奥氏体相对于铁素体相的稳定区与稳定性之间的平衡关系来实现的。

通过适当选择和控制稳定化元素的加入量和加工工艺,可以使奥氏体不锈钢具有更高的耐腐蚀性能和更好的高温稳定性。

然而,稳定化元素的加入也会带来一些问题,其中之一是可能降低奥氏体不锈钢的冷加工性能。

因此,在设计和制备奥氏体不锈钢时,需要综合考虑稳定化元素的作用与限制,以实现优化的性能和应用效果。

综上所述,稳定化元素在奥氏体不锈钢中起着重要的作用,可以提高材料的稳定性和耐腐蚀性能。

随着材料科学和工程技术的发展,对奥氏体不锈钢稳定化元素的研究和应用还存在着一定的挑战和潜力。

未来的研究可以进一步深入理解稳定化元素与奥氏体不锈钢性能之间的关系,并开发新的稳定化元素及其合金化设计,以满足不同领域对奥氏体不锈钢稳定性和耐腐蚀性能的不断需求。

1.2文章结构文章结构部分:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分,首先对奥氏体不锈钢进行概述介绍,包括其定义和主要特点。

接着,说明了文章的结构和目的,以便读者对文章的内容和结构有一个清晰的认识。

不锈钢所含各元素的作用

不锈钢所含各元素的作用

不锈钢所含各元素的作用目前已知的化学元素有100多种,在工业中常用的钢铁材料中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来说,最常用的元素有十几种,除了组成钢的基本元素铁以外,对不锈钢的性能与组织影响最大的元素是:碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮、铜、钴等。

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几种以至十几种元素的,当几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要考虑各元素自身的作用,而且要注意它们互相之间的影响,因此不锈钢的组织决定于各种元素影响的总和。

1).各种元素对不锈钢的性能和组织的影响和作用1-1.铬在不锈钢中的决定作用:决定不锈钢性属的元素只有一种,这就是铬,每种不锈钢都含有一定数量的铬。

迄今为止,还没有不含铬的不锈钢。

铬之所以成为决定不锈钢性能的主要元素,根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后,促使其内部的矛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面得到说明:①铬使铁基固溶体的电极电位提高②铬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属与合金耐腐蚀性能被提高的现象。

构成金属与合金钝化的理论很多,主要有薄膜论、吸附论及电子排列论。

1-2. 碳在不锈钢中的两重性碳是工业用钢的主要元素之一,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(约为镍的30倍),另一方面由于碳和铬的亲和力很大,与铬形成—系列复杂的碳化物。

所以,从强度与耐腐烛性能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。

认识了这一影响的规律,我们就可以从不同的使用要求出发,选择不同含碳量的不锈钢。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

Ti元素在不锈钢中的作用
铬-镍奥氏体不锈钢在450~800℃温度区加热,常发生沿晶界的腐蚀破坏,称为晶间腐蚀。

一般认为,晶间腐蚀是碳从饱和的奥氏体以Cr23C6形态析出,造成晶界处奥氏体贫铬所致。

防止晶界贫铬是防止晶间腐蚀的有效方法。

如将各种元素按与碳的亲和力大小排列,顺序为:Ti、Zr、V、Nb、W、Mo、Cr、Mn。

钛与碳的亲和力比铬大,钛加入钢中后,碳优先与钛结合生成碳化钛(TiC),这样就避免了析出碳化铬而造成晶界贫铬,从而有效防止晶间腐蚀。

由于钛与氮可结合生成氮化钛,钛与氧可结合生成二氧化钛,所以钛的加入量有一定的限制,实际生产中为防止晶间腐蚀,钛加入量一般按下式计算:Ti=C×5~0.8%。

为了防止晶间腐蚀,含钛的钢固溶处理后还必须进行稳定化处理。

固溶处理后不锈钢得到单相奥氏体组织,这种组织处于不稳定状态,当温度升高到450℃以上时,固溶体中的碳逐步以碳化物形态析出,650℃是Cr23C6形成温度,900℃是TiC形成温度。

要防止晶间腐蚀就要减少Cr23C6含量,使碳化物全部以TiC形态存在。

由于钛的碳化物比铬的碳化物稳定,钢加热到700℃以上时,铬的碳化物就开始向钛的碳化物转化。

稳定化处理是将钢加热到850~930℃之间,保温1h,此时铬的碳化物全部分解,形成稳定的灰色或者黑色的TiC,钢的抗晶间腐蚀性能得到改善。

同时,不锈钢中加入钛,在一定条件下还可以弥散析出Fe2Ti 金属间化合物,使钢的高温强度有所提高。

相关文档
最新文档