各种化学元素在不锈钢中的作用

1、Cr元素一、对不锈钢钢的显微组织及热处理的作用1.铬与铁形成连续固溶体，缩小奥氏体相区域。铬与碳形成多种碳化物，与碳的亲和力大于铁和锰而低于钨、钼等。铬与铁可形成金属间化合物相2.铬使珠光体中碳的浓度及奥氏体中碳的极限溶解度减少3.减缓奥氏体的分解速度，显著提高钢的淬透性，但亦增加钢的回火脆性倾向二、对不锈钢的力学性能的作用1.提高钢的强度和硬度，同时加入其他合金元素时，效果较显著2.显著提高钢的脆性转变温度3匹.在含铬量高的Fe-Cr匹合金中，若有相析出，冲击匹韧性急剧下降三、对不锈钢侣的物理化学及工艺性能的作侣用1.提高钢的耐磨性，经侣研磨，易获得较高的表面光索洁度2.降低钢的电导率，索降

2、低电阻温度系数3.提高索钢的矫顽力和剩余磁感，广索泛用于制造永磁钢4.铬促索使钢的表面形成钝化膜，当索有一定含量的铬时，显著提唆高钢的耐腐蚀性能（特别是省硝酸）。若有铬的碳化物析省出时.使钢的耐腐蚀性能下省降5.提高钢的抗氧化性能省6.铬钢中易形成树枝状偏省析，降低钢的塑性7.由于省铬使钢的热导率下降，热加省工时要缓慢升温，锻 轧后省要缓冷四、在不锈钢中的应排用1.合金结构钢中主要利排用铬提高淬透性，并可在渗排碳表面形成合铬碳化物以提排高耐磨性2.弹簧钢中利用排铬和其他合金元素一起提供排的综合性能3.轴承钢中主排要利用铬的特殊碳化物对耐排磨性的贡献及研磨后表面光排洁度高的优点4.工具钢和丘高速

3、钢中主要利用铬提高耐丘磨性的作用，并具有一定的丘回火稳定性和韧性5.不锈丘钢、耐热钢中铬常与锰、氮丘、镍等联合使用，当需形成丘奥氏体钢时，稳定铁素体的丘铬与稳定奥氏体的锰、镍之丘间须有一定比例6.我国铬丘资源较少，应尽量节省铬的窃使用Ni元素一、对不锈钢窃钢的显微组织及热处理的作窃用1.镍和铁能无限固溶，窃镍扩大铁的奥氏体区，即升窃高A4点，降低A3点，是窃形成和稳定奥氏体的主要合窃金元素2.镍和碳不形成碳窃化物3.降低临界转变温度窃，降低钢中各元素的扩散速桶率,提高淬透性4.降低共桶析珠光体的碳含量，其作用桶仅次于氮而强于锰。在降低桶马氏体转变温度方面的作用桶为锰的一半二、对不锈钢的桶力学性

4、能的作用1.强化铁桶素体并细化和增多珠光体，桶提高钢的强度，不显著影响桶钢的塑性2.含镍钢的碳含屯量可适当降低，因而可使韧屯性和塑性有所改善3.提高屯钢的疲劳抗力，减小钢对缺屯口的敏感性4.由于对提高屯钢的淬透性和回火稳定性的屯作用并不十分强，镍对调质屯钢的意义不大-100-1965.降低钢的屯低温脆化转变温度，含Ni楞3.5%的钢可在时使用，楞含Ni9%的钢可在时使用楞 三、对不锈钢的物理化学楞及工艺性能的作用1.强烈楞降低钢的热导率和电导率2楞.Ni30%的奥氏体钢楞呈现顺磁性，即无磁钢。N迂i30%的Fe-Ni合迂金是重要的精密软磁材料3迂.含镍超过15%-20%迂的钢对硫酸和盐酸有很高

5、的迂抗蚀性能，但不能抗硝酸的迂腐蚀。总的来说，含镍钢对迂酸、碱以及大气都有一定的迂抗蚀能力。含镍的低合金钢迂还有较高的腐蚀疲劳抗力。迂含镍钢在含硫和一氧化的气迂氛中加热时易发生热脆和侵讯蚀性气孔4.含镍较高的钢讯在焊接时应采用奥氏体焊条讯，以防止裂缝5.含镍钢中讯易出现带状组织和白点缺陷讯，应在生产工艺中加以防止讯四、在不锈钢中的应用1.讯单纯的镍钢只在要求有特别讯高的冲击韧性或很低的工作讯温度时才使用2. 机械制愉造中使用的镍铬或镍铬钼钢愉，在热处理后能获得强度和愉韧性配合良好的综合力学性愉能。含镍钢特别适用于需要愉表面渗碳的部件3.在高合愉金奥氏体不锈耐热钢中镍是愉奥氏体化元素，能提供良好

6、愉的综合性能，主要为NiC愉r系钢。CrMnN、Cr愉AlSi、FeAlMn钢烛，在一些用途上可取代Cr烛Ni系钢4.由于镍的稀缺烛，又是重要的战略物资。非烛在用其他合金元素不可能达烛到性能要求时，应尽量少用烛和不用镍作为钢的合金元素烛Mo元素一、对不锈钢钢的烛显微组织及热处理的作用1烛.钼在钢中可固溶于铁素体虚、奥氏体和碳化物中，它是虚缩小奥氏体相区的元素2.虚当钼含量较低时，与铁、碳虚形成复合的渗碳体；含量较虚高时可形成钼的特殊碳化物虚3.钼提高钢的淬透性，其虚作用较铬强，而稍逊于锰4虚.钼提高钢的回火稳定性。虚作为单一合金元素存在时，迂增加钢的回火脆性；与铬、迂锰等并存时，钼又降低或抑迂

7、止因其他元素所导致的回火迂脆性二、对不锈钢的力学性迂能的作用1.钼对铁素体有迂固溶强化作用，同时也提高迂碳化物的稳定性，从而提高迂钢的强度2.钼对改善钢的迂延展性和韧性以及耐磨性起耶到有利作用3.由于钼使形耶变强化后的软化和恢复温度耶以及再结晶温度提高，并强耶烈提高铁素体的蠕变抗力，耶有效抑制渗碳体在下的聚集耶，促进特殊碳化物的析出，耶因而成为提高钢的热强性的耶最有效的合金元素三、对不耶锈钢的物理化学及工艺性能耶的作用1.在含碳1.5%御的磁钢中，2%-3%的钼御提高剩余磁感和矫顽力2.御在还原性酸及强氧化性盐溶御液中都能使钢表面钝化，因御此钼可以普遍提高钢的抗蚀御性能， 防止钢在氯化物溶御液

8、中的点蚀。3.钼含量较御高（3%）时使钢的抗氧御化性恶化4.含钼不超过8遥%的钢仍可以锻、轧，但含遥量较高时，钢对热加工的变遥形抗力增高四、在不锈钢中遥的应用1.在调质和渗碳结遥构钢、弹簧钢、轴承钢、工遥具钢、不锈耐酸钢、耐热钢遥、磁钢中都得到了广泛应用苑2.铬钼钢在许多情况下可苑代替铬镍钢来制造重要的部苑件3.我国富产钼，但在世苑界范围内的储量并不丰富。苑含钼钢在我国应适当发展，揖但钼是重要战略物资，应注揖意合理和节约使用Mn元素揖一、对不锈钢的显微组织及苍热处理的作用1锰是良好苍的脱氧剂和脱硫剂，工业用苍钢中一般均含有一定量的锰苍2.锰固溶于铁素体和奥氏苍体中，扩大奥氏体区，使临苍界温度A

9、4点升高，A3点苍降低，当锰含量超过12%苍时，上临界点降至室温以下苍，使钢在室温时形成单一奥场氏体组织。在降低共析温度场同时，使共析体中的碳含量场减少3.锰强烈降低钢的A场d和马氏体转变温度（其作场用仅次于碳）和钢中相变的场速度，提高钢的淬透性，增场加强余奥氏体含量4.使钢场的调质组织均匀、细化，避场免了渗碳层中碳化物的聚集抄成块，但增大了钢的过热敏持感性和回火脆性倾向5.锰持是弱碳化物形成元素 二、持对不锈钢的力学性能的作用持1. 锰强化铁素体或奥氏持体的作用不及碳、磷、硅，持在增加强度的同时，对延展持性无影响2. 由于细化了冈珠光体，显著提高低碳和中冈碳珠光体钢的强度，使延展冈性有所降低

10、3.通过提高淬冈透性而提高了调质处理索氏冈体钢的力学性能4.在严格冈控制热处理工艺、避免过热冈时的晶粒长大以及回火脆性冈的前提下，锰不会降低钢的冈韧性三、对不锈钢的物理、触化学及工艺性能的作用1.触随锰含量的增加，钢的热导触率急剧下降，线胀系数上升触，使快速加热或冷却时形成触较大内应力，工件开裂倾向触增大2. 使钢的电导率急触剧降低，电阻率相应增大，触电阻温度系数下降3.使矫触顽力增大，饱和磁感、剩余北磁感和磁导率均下降，因而北锰对永磁合金有利，对软磁北合金有害4.锰含量很高时北，钢的抗氧化性能下降5.北使钢中的硫形成较高熔点的北MnS，避免了晶界上的F北eS薄膜，消除钢的热脆性北，改善热加工

11、性能6.高锰北奥氏体钢的变形阻力较大，北且钢锭中柱状结晶明显，锻典轧时较易开裂7.由于提高典了淬透性和降低了马氏体转典变温度，对焊接性能有不利典影响。在适当范围内应降低典碳含量四、在不锈钢中的应典用1易切削钢中常有适量的典锰和磷，MnS夹杂使切屑典易于碎断2. 普通低合金典钢中利用锰来强化铁素体和典珠光体，提高钢的强度，锰典含量一般为1%-2%3.典渗碳和调质合金结构钢的许典多系列中含有不超过2%的典锰4.弹簧钢、轴承钢和工典具钢中利用锰强烈提高淬透典性的作用。可采用油淬和空典冷的淬火工艺，减少开裂、典扭曲和变形5.耐磨钢、无久磁钢、不锈钢、耐热钢，包久括高碳高锰耐磨铸钢，低碳久高锰不锈钢，高锰耐热钢等久Co元素一、对不锈钢钢的久显微组织及热处理的作用1久钴和镍、锰一样，和铁形成久连续固溶体2.钴和铝同是堕降低钢的淬透性的元素，升堕高马氏体转变点3.钴不是堕形成碳化物的元素4.钴在堕回火或使用过程中阻抑、延堕缓其他元素特殊碳化物的析堕出和聚集二、对不锈钢的力堕学性能的作用1.强化钢的郝基体，在退火或正火状态的郝碳素钢中提高硬度和强度，郝但会引起塑性和冲击韧性的郝下降2.显著提高