铬对不锈钢有什么影响
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。对不锈钢系列来说,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,如下是铬对不锈钢和不锈铁棒材 的影响。
1、铬对钢组织的影响 铬是一种碳化物形成元素。在金属材料中,它能与碳生成Cr3C等金属化合物,而这种金属化合物具有较高的强度、硬度。当它以颗粒状弥散性分布在金属基体上时,能大大提高材料的强度、韧性、耐磨性。
2、铬阻碍奥氏体晶粒长大 除锰以外,所有合金元素都能阻碍加热时奥氏体晶粒的长大。在材料中,它与碳形成的碳化物Cr3C的存在,当加热的温度不太高时,这种未溶的碳化物能阻碍奥氏体晶粒的长大。这样就易获得细小的奥氏体的晶粒,从而获得细小的冷却后的组织。我们知道,细小的晶粒比粗大的晶粒具有更高的强度,更好的塑性、韧性。
3、铬能提高淬透性 材料经淬火处理,目的是为了获得更多的马氏体组织。含铬的合金,当淬火时,铬能使C曲线(奥氏体等温转变曲线)右移,并出现了双C曲线。这样降低了获得马氏体组织的最小冷却速度,则更易获得马氏体组织,从而降低了残余奥氏体的含量。在回火时就能获得更多的回火组织,而这种回火组织性能优良是我们所需的。
4、铬能提高钢的回火稳定性 回火时,铬减慢了铁与碳原子的扩散速度,因而使淬火钢回火时马氏体不易分解,并减慢了碳物的形成与聚集。在相同温度下回火时,合金钢的强度和硬度比相同含碳量的碳钢为高。反之,当回火成相同硬度时,合金钢因回火温度高,回火时间长,而具有较高的塑性、韧性,其内应力也小。
5、铬在不锈钢中的作用 铬是不锈钢中最基本的合金元素,其含量一般均在13%以上。它的主要作用是提高钢的耐蚀性。在氧化性介质中,有使钢表面形成一层牢固而致密的铬的氧化物,使钢受到保护。铬溶于钢中能显著提高钢的电极电位,降低了因电极电位不同形成的电化学腐蚀。铬还能与镍配合,可形成单相奥氏体组织并赋予钢良好的耐蚀性、良好的韧性和强度。由此可见,铬在不锈钢等金属材料中的作用尤为重要。
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