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不銹鋼的力學(xué)性，強(qiáng)度硬度晶間腐蝕
日期：2025-08-11 11:30
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摘要：
不銹鋼的力學(xué)性，強(qiáng)度硬度晶間腐蝕
不論不銹鋼板還是耐熱鋼板，奧氏體型的鋼板的綜合性能*好，既有足夠的強(qiáng)度，又有極好的塑性同時(shí)硬度也不高，這也是它們被廣泛采用的原因之一。奧氏體型不銹鋼同絕大多數(shù)的其它金屬材料相似，其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和硬度，隨著溫度的降低而提高；塑性則隨著溫度降低而減小。其抗拉強(qiáng)度在溫度15~80＆#176;C范圍內(nèi)增長是較為均勻的。更重要的是：隨著溫度的降低，其沖擊韌度減少緩慢，并不存在脆性轉(zhuǎn)變溫度。所以不銹鋼在低溫時(shí)能保持足夠的塑性和韌性。
不銹鋼的耐熱性能
耐熱性能是指高溫下，既有抗氧化或耐氣體介質(zhì)腐蝕的性能即熱穩(wěn)定性，同時(shí)在高溫時(shí)雙有足夠的強(qiáng)度即熱強(qiáng)性。 碳的影響：碳在奧氏體不銹鋼中是強(qiáng)烈形成并穩(wěn)定奧氏體且擴(kuò)大奧氏體區(qū)的元素。碳形成奧氏體的能力約為鎳的30倍，碳是一種間隙元素,通過固溶強(qiáng)化可顯著提高奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度，碳還可提高奧氏體不銹鋼在高濃氯化物(如42%MgCl2沸騰溶液)中的耐應(yīng)力腐蝕的性能。
但是，在奧氏體不銹鋼中，碳常常被視為有害元素。這主要是由于在不銹鋼和耐蝕用途中的一些條件下(比如焊接或經(jīng)450~850℃加熱)，碳可與鋼中的鉻形成高鉻的Cr23C6型碳化合物從而導(dǎo)致局部鉻的貧化，使鋼的耐蝕性特別是耐晶間腐蝕性能下降。因此，60年代以來新發(fā)展的鉻鎳奧氏體不銹鋼大都是碳含量小于0.03%或0.02%超低碳型的，可以知道隨著碳含量降低,鋼的晶間腐蝕敏感性降低。當(dāng)碳含量低于0.02%才具有*明顯的效果。一些實(shí)驗(yàn)珠光還指出，碳還會(huì)增大鉻奧氏體不銹鋼的點(diǎn)腐蝕分傾向。由于碳的有害作用，不僅在奧氏體不銹鋼冶煉過和中應(yīng)按要求控制盡量低的碳含量，而且在隨后的熱、冷加工和熱處理等過程中也在防止不銹鋼表面增碳，且免鉻的碳化物析出。
鉻的影響：鉻是奧氏體不銹鋼中*主要的合金元素。奧氏體不銹鋼的不銹性和耐蝕性的獲得主要是由于在會(huì)質(zhì)作用下，鉻促進(jìn)了鋼的鈍化并使鋼保持穩(wěn)定鈍態(tài)的結(jié)果。
鉻對(duì)組織的影響：在奧氏體不銹鋼中,鉻是強(qiáng)烈形成并穩(wěn)定鐵體的元素，縮小奧氏體區(qū)，隨著鋼中含量增加，奧氏體不銹鋼中可出現(xiàn)鐵素體(δ)組織。研究表明，在鉻鎳奧氏體不銹鋼中，當(dāng)碳含量為0.1%，鉻含量為18%時(shí)，為獲得穩(wěn)定的單一奧氏體組織，,所需鎳含量*低，約為8%。就這一點(diǎn)而言，常用的18Cr—8Ni型鉻鎳奧氏體不銹鋼是含鉻、鎳量配比*為適宜的一種。
鉻對(duì)性能的影響：一般說，只要奧氏體不銹鋼保持完全奧氏體組織而沒有δ鐵素體等的形成，僅提高鋼中鉻含量不會(huì)對(duì)力學(xué)性能有顯著影響。鉻對(duì)奧氏體不銹鋼性能影響*大的是耐蝕性。大量研究表明，奧氏體不銹鋼中如果沒有鉻或者鉻含量較低，鉬及氮的耐點(diǎn)腐蝕與縫隙腐蝕作用便會(huì)喪失或不夠顯著。
鎳的影響:鎳是奧氏體不銹鋼中的主要合金元素，其主要作用是一百萬并穩(wěn)定奧氏體，使鋼獲得完全奧氏體組織。從而使鋼具有良好的強(qiáng)度和塑性，韌性的配合，并具有優(yōu)良的冷、熱加工性和冷形成性以及焊接、低溫與無磁等性能；同時(shí)提高奧氏體不銹鋼的熱力學(xué)穩(wěn)定性，使之不僅比相同鉻，鉬含量的鐵素體、馬氏體等類不銹鋼肯有更好的不銹性和耐氧化性介質(zhì)的性能，而且于表面膜穩(wěn)定性的提高，從而使鋼還具有更加優(yōu)異的耐一些還原性介質(zhì)的性能。 鉬對(duì)組織的影響
鉬和鉻都是形成和穩(wěn)定鐵素體并擴(kuò)大鐵素體相區(qū)的元素，鉬形成鐵素體的能力與鉻相當(dāng)，鉬還促進(jìn)奧氏體不銹鋼中金屬間相，比如σ相，κ相和Laves相等的沉淀。對(duì)鋼的耐蝕性和力學(xué)性能都會(huì)產(chǎn)生不利影響。特別是導(dǎo)致塑性、韌性下降，為使奧氏體不銹鋼保持單一的奧氏體組織，隨著鋼中鉬含量的增加，奧氏體形成元素(鎳,氮及錳等)的含量也要相應(yīng)提高，以保持鋼中鐵素體與奧氏體形成元素之間的平衡。
不銹鋼的耐熱性能
耐熱性能是指高溫下，既有抗氧化或耐氣體介質(zhì)腐蝕的性能即熱穩(wěn)定性，同時(shí)在高溫時(shí)雙有足夠的強(qiáng)度即熱強(qiáng)性。 碳的影響：碳在奧氏體不銹鋼中是強(qiáng)烈形成并穩(wěn)定奧氏體且擴(kuò)大奧氏體區(qū)的元素。碳形成奧氏體的能力約為鎳的30倍，碳是一種間隙元素,通過固溶強(qiáng)化可顯著提高奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度，碳還可提高奧氏體不銹鋼在高濃氯化物(如42%MgCl2沸騰溶液)中的耐應(yīng)力腐蝕的性能。
但是，在奧氏體不銹鋼中，碳常常被視為有害元素。這主要是由于在不銹鋼和耐蝕用途中的一些條件下(比如焊接或經(jīng)450~850℃加熱)，碳可與鋼中的鉻形成高鉻的Cr23C6型碳化合物從而導(dǎo)致局部鉻的貧化，使鋼的耐蝕性特別是耐晶間腐蝕性能下降。因此，60年代以來新發(fā)展的鉻鎳奧氏體不銹鋼大都是碳含量小于0.03%或0.02%超低碳型的，可以知道隨著碳含量降低,鋼的晶間腐蝕敏感性降低。當(dāng)碳含量低于0.02%才具有*明顯的效果。一些實(shí)驗(yàn)珠光還指出，碳還會(huì)增大鉻奧氏體不銹鋼的點(diǎn)腐蝕分傾向。由于碳的有害作用，不僅在奧氏體不銹鋼冶煉過和中應(yīng)按要求控制盡量低的碳含量，而且在隨后的熱、冷加工和熱處理等過程中也在防止不銹鋼表面增碳，且免鉻的碳化物析出。
鉻的影響：鉻是奧氏體不銹鋼中*主要的合金元素。奧氏體不銹鋼的不銹性和耐蝕性的獲得主要是由于在會(huì)質(zhì)作用下，鉻促進(jìn)了鋼的鈍化并使鋼保持穩(wěn)定鈍態(tài)的結(jié)果。
鉻對(duì)組織的影響：在奧氏體不銹鋼中,鉻是強(qiáng)烈形成并穩(wěn)定鐵體的元素，縮小奧氏體區(qū)，隨著鋼中含量增加，奧氏體不銹鋼中可出現(xiàn)鐵素體(δ)組織。研究表明，在鉻鎳奧氏體不銹鋼中，當(dāng)碳含量為0.1%，鉻含量為18%時(shí)，為獲得穩(wěn)定的單一奧氏體組織，,所需鎳含量*低，約為8%。就這一點(diǎn)而言，常用的18Cr—8Ni型鉻鎳奧氏體不銹鋼是含鉻、鎳量配比*為適宜的一種。
鉻對(duì)性能的影響：一般說，只要奧氏體不銹鋼保持完全奧氏體組織而沒有δ鐵素體等的形成，僅提高鋼中鉻含量不會(huì)對(duì)力學(xué)性能有顯著影響。鉻對(duì)奧氏體不銹鋼性能影響*大的是耐蝕性。大量研究表明，奧氏體不銹鋼中如果沒有鉻或者鉻含量較低，鉬及氮的耐點(diǎn)腐蝕與縫隙腐蝕作用便會(huì)喪失或不夠顯著。
鎳的影響:鎳是奧氏體不銹鋼中的主要合金元素，其主要作用是一百萬并穩(wěn)定奧氏體，使鋼獲得完全奧氏體組織。從而使鋼具有良好的強(qiáng)度和塑性，韌性的配合，并具有優(yōu)良的冷、熱加工性和冷形成性以及焊接、低溫與無磁等性能；同時(shí)提高奧氏體不銹鋼的熱力學(xué)穩(wěn)定性，使之不僅比相同鉻，鉬含量的鐵素體、馬氏體等類不銹鋼肯有更好的不銹性和耐氧化性介質(zhì)的性能，而且于表面膜穩(wěn)定性的提高，從而使鋼還具有更加優(yōu)異的耐一些還原性介質(zhì)的性能。 鉬對(duì)組織的影響
鉬和鉻都是形成和穩(wěn)定鐵素體并擴(kuò)大鐵素體相區(qū)的元素，鉬形成鐵素體的能力與鉻相當(dāng)，鉬還促進(jìn)奧氏體不銹鋼中金屬間相，比如σ相，κ相和Laves相等的沉淀。對(duì)鋼的耐蝕性和力學(xué)性能都會(huì)產(chǎn)生不利影響。特別是導(dǎo)致塑性、韌性下降，為使奧氏體不銹鋼保持單一的奧氏體組織，隨著鋼中鉬含量的增加，奧氏體形成元素(鎳,氮及錳等)的含量也要相應(yīng)提高，以保持鋼中鐵素體與奧氏體形成元素之間的平衡。
