鉻是奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼中最主要的合金元素,在介質的作用下,鉻能促進鋼的鈍化使之具有不銹性和耐蝕性。


  早期的(de)(de)研究工作表明,在鉻(ge)(ge)鎳(nie)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼中,碳含(han)量為(wei)0.1%,鉻(ge)(ge)含(han)量為(wei)18%時,自1100℃速冷(leng),能在室溫獲得單一(yi)亞穩(wen)定奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)組織所(suo)需的(de)(de)鎳(nie)含(han)量最低值約為(wei)8%。因此(ci),常用的(de)(de)18Cr-8Ni奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼是鉻(ge)(ge)、鎳(nie)配(pei)比最為(wei)適宜的(de)(de)一(yi)種(zhong)鋼。


  在奧氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang)中,隨(sui)著(zhu)鉻(ge)含(han)(han)量的(de)(de)(de)(de)增加(jia),σ相(xiang)形成的(de)(de)(de)(de)傾(qing)向加(jia)大,當鋼(gang)(gang)中含(han)(han)有鉬時,鉻(ge)含(han)(han)量的(de)(de)(de)(de)增加(jia)還會促進(jin)x相(xiang)的(de)(de)(de)(de)形成。這(zhe)些金屬間化合物的(de)(de)(de)(de)析(xi)出顯著(zhu)降低(di)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)塑性(xing)和韌(ren)性(xing),而且在一些條件(jian)下還降低(di)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐蝕性(xing)。


  奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼中(zhong)鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)的提高(gao)將降低馬氏(shi)體(ti)轉變溫度Ms(式(9.9)),從而(er)提高(gao)奧(ao)氏(shi)體(ti)的穩定性。因(yin)此,鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)超(chao)過20%的高(gao)鉻(ge)(ge)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼即使經過冷(leng)加(jia)工(gong)和低溫處理(li)也很難出現馬氏(shi)體(ti)組織。


  一般而言,只要奧(ao)氏(shi)體不銹鋼保持完(wan)全奧(ao)氏(shi)體組織而沒有鐵素體的生(sheng)成,僅提高(gao)鉻含量不會對鋼的力學(xue)性能有明顯(xian)的影響。


  鉻對奧氏體不銹鋼性能影響最大的是其耐蝕性:提高鋼的抗氧化性介質和耐酸性氯化物介質的性能;在鎳、鉬、銅的復合作用下,鉻提高耐一些還原性介質、有機酸、尿素和堿介質的性能;鉻還提高鋼耐晶間(jian)腐蝕(shi)、耐點蝕、耐縫(feng)隙腐蝕及耐某些條件下應(ying)力(li)腐(fu)蝕的性能。


  圖9.57為鉻對Fe-Cr-10Ni奧(ao)氏(shi)體不銹鋼在氧化性(xing)(xing)介質中耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)的(de)(de)影響。在65%沸騰的(de)(de)硝酸中,隨鉻含(han)量(liang)的(de)(de)提高(gao),Cr-Ni鋼的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)急劇增加的(de)(de)臨界鉻含(han)量(liang)約為12%,而具有(you)最低穩定的(de)(de)腐蝕(shi)速率(lv)的(de)(de)最佳(jia)鉻含(han)量(liang)應(ying)為18%。


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  對于含Mo、Cu的Cr-Ni奧氏體不銹鋼在一些含Cl-和F-的酸性氯化物中,鉻含量必須大于25%才更有效(圖9.58)。


  在奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)中,鉻能增大(da)碳的(de)溶解(jie)度而(er)降低鉻的(de)貧化度,因而(er)提(ti)高鉻含量對奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的(de)耐(nai)晶間腐蝕是有益(yi)的(de)。


  鉻(ge)非(fei)常有(you)效地(di)改善奧氏體不銹(xiu)鋼的(de)耐(nai)點蝕(shi)和縫(feng)(feng)隙(xi)腐蝕(shi)性能。當(dang)鋼中同時(shi)有(you)鉬和氮的(de)存在時(shi),鉻(ge)的(de)這(zhe)種(zhong)作用大大加(jia)強。雖然根據(ju)研究(jiu),鉬的(de)耐(nai)點蝕(shi)及耐(nai)縫(feng)(feng)隙(xi)腐蝕(shi)的(de)能力為鉻(ge)的(de)3倍左右,氮為鉻(ge)的(de)30倍,但當(dang)鋼中鉻(ge)含量(liang)不足時(shi)將難(nan)以發揮鉬、氮的(de)有(you)效性。


  鉻對奧氏體不銹鋼耐應力腐蝕的影響視介質條件和使用環境而異。在MgCl2沸騰溶液中,鉻的作用通常是有害的,但是在含Cl-和氧的水介質、高溫高壓水及以點蝕為起源的應力腐蝕環境中,提高鋼中鉻含量對其耐應力腐蝕性能是有益的。鉻和鎳對奧氏體不銹鋼耐苛性(NaOH)應力腐蝕也是有益的。