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。
一、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
不锈钢管等级华源钢业分类:AP、MP、BA、EP AP
AP:即酸洗处理(Acid Pickling),利用硝酸与亚氟酸等酸性溶液来除去钢管的氧化层。便宜快速,但容易造成晶界腐蚀;且内外表面较粗糙,易有悬浮杂质附着。
MP:即机械抛光(Mechanical polishing),常用于钢管表面的氧化层、孔洞与刮痕,其亮度与效果则取决于加工方式的种类。另外机械抛光后,虽较美观但也会降低抗蚀性,所以当用在腐蚀环境下,需再经过钝化处理。而且,钢管表面常有抛光材料残留
BA:即光辉退火(Bright Annealing),钢管在抽制的过程中,一定会需油脂润滑,而晶粒也会因加工而变形。为了避免这个油脂残留在钢管中,除了要清洗钢管外,尚可利用高温在高温退火以消除变形时,以氩气充当炉内气氛,借由氩与钢管表面的碳氧结合燃烧,进一步清洁钢管的表面,产生亮面的效果,故这种利用纯氩气退火加热并快速冷却,以亮化光面的方式叫光辉退火,虽然利用此种方式来亮化表面,可保钢管充分干净,无任何外来污染。但这种表面的明亮度,若与其他抛光方式相较(机械、化学、电解)会有交雾面的感觉。当然,其效果也与氩气的含量与加热的次数有关。
EP:即电解抛光(Electro Polishing),电解抛光是利用阳极处理的方式,借由电化学的原理,适当地调整电压、电流、酸液组成、以及抛光时间,不但可使表面达到明亮、顺滑、洁净的效果,更可提升表面的抗蚀性,故是的亮化表面方法,当然其成本与技术也提高。不过,因为电解抛光会凸显钢管表面的原始状态,所以若钢管表面有严重刮伤、孔洞,或是夹渣、析出物等,皆可能造成电解失败。其与化学抛光不同之住是,虽然也是在酸性环境中进行,但钢管表面不但不会有任何晶界腐蚀现象,尚可经由控制表面的氧化铬膜层厚度,使钢管达到的抗蚀性。
. 用什么办法能够疾速识别不锈钢中的含镍量
化学成分是决议金属资料功能和质量的次要要素。因而,规范中对绝大少数金属资料规则了必需保证的化学成分,有的以至作为次要的质量、种类目标。化学成分能够经过化学的、物理的多种办法来剖析审定,目前使用最广的是化学剖析法和光谱剖析法,但论可操纵性和适用性还是装备复杂、审定速度快的火花审定法,也是对钢铁成分审定的一种适用的简易办法。
火花识别法:次要用于钢铁,在砂轮磨削下由于冲突,低温作用,各种元素、粒氧化时发生的火花数目、外形、分叉、色彩等不同,来识别资料化学成分(组成元素)及大致含量的一种办法。
镍的含量也在8.0%~11.0%最佳.镍含量虽然但其他元素如碳,铬,锰,硫的含量也异样很主要,也应多加留意!!
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硫和硒:在一般不锈钢中也是常有杂质元素。但向不锈钢中加0.2~0.4%的硫,
可提高不锈钢的切削性能,硒也具有同样的作用。硫和硒提高不锈钢的切削性能,是
因为它们降低不锈钢的韧性,例如一般18-8 铬镍不锈钢的冲击值可达30 公斤/厘米
2。含0.31%硫的18-8 钢(0.084%C、18.15%Cr、9.25%Ni)的冲击值为1.8
公斤/平方厘米;含0。22%硒的18-8 钢(0.094%C、18.4%Cr、9%Ni)的冲击
值为3.24 公斤/平方厘米。硫与硒均降低不锈钢的耐腐蚀性能,所以实际应用它们
作为不锈钢的合金化元素的很少。
稀土元素:稀土元素应用于不锈钢,目前主要在于改善工艺性能方面。如向Crl7Ti
钢和Cr17Mo2Ti 钢中加少量的稀土元素,可以消除钢锭中因氢气引起的气泡和减少钢
坯中的裂纹。奥氏体和奥氏体-铁素体不锈钢中加0.02~0.5%的稀土元素(铈镧
合金),可显著改善锻造性能。曾有一种含19.5%铬、23%镍以及钼铜锰的奥氏体钢,
由于热加工工艺性能在过去只能生产铸件,加稀土元素后则可轧制成各种型材。
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