铬元素对奥氏体不锈钢的影响

不锈钢知识
合金元素铬是奥氏体不锈钢中最主要的一种合金元素,奥氏体不锈钢的不锈特性与耐腐蚀特性主要是因为在环境介质作用下,铬元素促进奥氏体不锈钢表面形成钝化膜并使材料长期维持钝态的结果。

合金元素铬是奥氏体不锈钢中最主要的一种合金元素,奥氏体不锈钢的不锈特性与耐腐蚀特性主要是因为在环境介质作用下,铬元素促进奥氏体不锈钢表面形成钝化膜并使材料长期维持钝态的结果。

奥氏体不锈钢

奥氏体不锈钢卷

在奥氏体不锈钢中,铬是强烈形成并稳定铁素体的元素,减小奥氏体区,随着不锈钢材料中的铬含量提高,奥氏体不锈钢中可形成铁素体组织,研究表明,在铬镍奥氏体不锈钢中,当碳含量是0.1%,铬含量是18%时,为取得稳定的单一奥氏体组织,所需镍元素的含量是最低,大概是8%左右,就这点来说,常用的18铬—8镍型的铬镍奥氏体不锈钢是含铬,镍量配比最合适的一类。

在奥氏体不锈钢中,随着铬元素含量的提高,有的金属间相的形成倾向会有明显增大,当不锈钢中含有钼元素时,铬元素含量会增加还会导致χ相的形成,这不但会明显减弱不锈钢的塑性与韧性,并且在某些条件下还会减低不锈钢材料的耐腐蚀性能,奥氏体不锈钢中铬元素含量的提高可使马氏体转烃温度降低,从而增强奥氏体组织基体的稳定性能。所以高铬奥氏体不锈钢就算是经过冷加工与低温处理也难以取得马氏体组织。

铬元素是强碳化物形成元素,在奥氏体不锈钢中也是如此,奥氏体不锈钢中常见的铬碳化物有Cr23C6;当不锈钢中含有钼或铬时,还可见到期Cr6C等碳化物,它们的形成在某些条件下对钢的性能会产生重要影响。

铬对奥氏体不锈钢性能的影响通常只要奥氏体不锈钢保持完全奥氏体组织而没有δ铁素体等的形成,就只会增强不锈钢中铬元素含量而不会明显影响到材料的力学性能,铬对奥氏体不锈钢性能影响最大的是耐腐蚀性能,主要表现在铬能增强不锈钢的耐氧化性介质和酸性氯化物介质的性能,在镍与钼和铜复合作用下,铬元素还能增强奥氏体不锈钢的耐还原性介质腐蚀。铬还能增强奥氏体不锈钢的耐局部腐蚀性能,例如晶间腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀和某些条件下耐应力腐蚀的性能。

对奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性影响最大的因素是不锈钢中的碳元素含量,别的元素对晶间腐蚀的作用主要视其对碳化物的溶解和沉淀行为的影响而定,在奥氏体不锈钢中,铬能提高碳的溶解度并且减小铬的贫化度,所以增强铬元素含量对奥氏体不锈钢的耐晶间腐蚀是有利的。