現(xiàn)在已知的化學(xué)元素有100多種，在工業(yè)中常用的鋼鐵質(zhì)猜中可以遇到的化學(xué)元素約二十多種。對(duì)付人們?cè)谂c腐蝕征象作長(zhǎng)期斗爭(zhēng)的實(shí)踐而形成的不銹鋼這一特別鋼系列來說，最常用的元素有十幾種，除了組成鋼的根本元素鐵以外，對(duì)不銹鋼的性能與構(gòu)造影響最大的元素是：碳、鉻、鎳、錳、硅、鉬、鈦、鈮、鈦、錳、氮、銅、鈷等。這些元素中除碳、硅、氮以外，都是化學(xué)元素周期表中位于過渡族的元素。
實(shí)際上工業(yè)上應(yīng)用的不銹鋼都是同時(shí)存在幾種以至十幾種元素的，當(dāng)幾種元素共存于不銹鋼這一個(gè)統(tǒng)一體中時(shí)，它們的影響要比單獨(dú)存在時(shí)龐大得多，因?yàn)樵谶@種環(huán)境下不但要思量各元素自身的作用，而且要過細(xì)它們相互之間的影響，因此不銹鋼的構(gòu)造決定于種種元素影響的總和。
(1).種種元素對(duì)不銹鋼的性能和構(gòu)造的影響和作用
1-1.鉻在不銹鋼中的決定作用：決定不銹鋼性屬的元素只有一種，這便是鉻，每種不銹鋼都含有肯定命量的鉻。迄今為止，還沒有不含鉻的不銹鋼。鉻之因而成為決定不銹鋼性能的主要元素，根本的緣故原由是向鋼中添加鉻作為合金元素以后，促使其內(nèi)部的誤會(huì)活動(dòng)向有利于抵抗腐蝕破壞的方面發(fā)展。這種變革可以從以下方面得到闡明：
①鉻使鐵基固溶體的電極電位提高
②鉻汲取鐵的電子使鐵鈍化
鈍化是由于陽極應(yīng)聲被防止而引起金屬與合金耐腐蝕性能被提高的征象。構(gòu)成金屬與合金鈍化的理論許多，主要有薄膜論、吸附論及電子分列論。
1-2.碳在不銹鋼中的兩重性
碳是工業(yè)用鋼的主要元素之一，鋼的性能與構(gòu)造在很大程度上決定于碳在鋼中的含量及其散布的情勢(shì)，在不銹鋼中碳的影響尤為顯著。碳在不銹鋼中對(duì)構(gòu)造的影響主要體現(xiàn)在兩方面，一方面碳是穩(wěn)固奧氏體的元素，并且作用的程度很大(約為鎳的30倍)，另一方面由于碳和鉻的親和力很大，與鉻形成-系列龐大的碳化物。因而，從強(qiáng)度與耐腐燭性能兩方面來看，碳在不銹鋼中的作用是相互誤會(huì)的。
了解了這一影響的紀(jì)律，我們就可以從不同的利用要求出發(fā)，選擇不同的含碳量的不銹鋼。
比方工業(yè)中應(yīng)用最普遍的，也是最起碼的不銹鋼--0Crl3~4Cr13這五個(gè)鋼號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)含鉻量劃定為12~14%，便是把碳要與鉻形成碳化鉻的因素思量進(jìn)去以后才決定的，目的即在于使碳與鉻聯(lián)合成碳化鉻以后，固溶體中的含鉻量不致低11.7%這一最低限度的含鉻量。
就這五個(gè)鋼號(hào)來說由于含碳量不同的，強(qiáng)度與耐腐蝕性能也是有區(qū)別的，0Cr13~2Crl3鋼的耐腐蝕性較好但強(qiáng)度低于3Crl3和4Cr13鋼，多用于制造結(jié)構(gòu)零件，后兩個(gè)鋼號(hào)由于含碳較高而可得到高的強(qiáng)度多用于制造彈簧、刀具等要求高強(qiáng)度及耐磨的零件。又如為了降服18-8鉻鎳不銹鋼的晶間腐蝕，可以將鋼的含碳量降至0.03%以下，大概參加比鉻和碳親和力更大的元素(鈦或鈮)，使之不形成碳化鉻，再如當(dāng)高硬度與耐磨性成為主要要求時(shí)，我們可以在增加鋼的含碳量的同時(shí)恰當(dāng)?shù)靥岣吆t量，做到既滿足硬度與耐磨性的要求，又分身-定的耐腐蝕成果，工業(yè)上用作軸承、量具與刃具有不銹鋼9Cr18和9Cr17MoVCo鋼，含碳量雖高達(dá)0.85~0.95%，由于它們的含鉻量也相應(yīng)地提高了，因而仍包管了耐腐蝕的要求。
總的來講，現(xiàn)在工業(yè)中得到應(yīng)用的不銹鋼的含碳量都是比較低的，大多數(shù)不銹鋼的含碳量在0.1~0.4%之間，耐酸鋼則以含碳0.1~0.2%的居多。含碳量大于0.4%的不銹鋼僅占鋼號(hào)總數(shù)的一小部門，這是因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)利用條件下，不銹鋼總因此耐腐蝕為主要目的。別的，較低的含碳量也是出于某些工藝上的要求，如易于焊接及冷變形等。
1-3.鎳在不銹鋼中的作用是在與鉻共同后才發(fā)揮出來。
鎳是精良的耐腐蝕材料，也是合金鋼的主要合金化元素。鎳在鋼中是形成奧氏體的元素，但低碳鎳鋼要得到純奧氏體構(gòu)造，含鎳量要到達(dá)24%；而只有含鎳27%時(shí)才使鋼在某些介質(zhì)中的耐腐蝕性能顯著變化。因而鎳不能單獨(dú)構(gòu)成不銹鋼。但是鎳與鉻同時(shí)存在于不銹鋼中時(shí)，含鎳的不銹鋼卻具有許多難得的性能。基于上面的環(huán)境可知，鎳作為合金元素在不銹鋼中的作用，在于它使高鉻鋼的構(gòu)造產(chǎn)生變革，從而使不銹鋼的耐腐蝕性能及工藝性能得到某些改進(jìn)。
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