304不锈钢化学成分(不锈钢中合金元素有什么作用?)

最后更新于:2022-03-01 11:29:36

304不锈钢化学成分(不锈钢中合金元素有什么作用?)

不锈钢产品为什么很难生锈呢?

这得益于不锈钢中主要合金元素铬(Cr)。在不锈钢表面的Cr易与大气中的氧生成Cr2O3的致密钝态氧化膜,将大气中的水气及氧阻绝在外,保护基材不继续受氧化影响而腐蚀,即使材料本身受到外力或化学方式破坏表面,Cr2O3也能迅速再生成。不锈钢成分中除了铬,还含有锰、镍、钼等合金元素,这些合金元素会对不锈钢有什么影响呢?

304不锈钢化学成分(不锈钢中合金元素有什么作用?)

不锈钢中合金元素的作用

铁(Fe)
是不锈钢的基本金属元素。
铬(Cr)
是主要铁素体形成元素,铬与氧结合能生成耐腐蚀的Cr2O3钝化膜,是不锈钢保持耐蚀性的基本元素之一,铬含量增加可提高钢的钝化膜修复能力,一般不锈钢中的铬含量必须在12%以上。
镍(Ni)
是主要奥氏体形成元素,能减缓钢的腐蚀现象及在加热时晶粒的长大。
钼(Mo)
是碳化物形成元素,所形成的碳化物极为稳定,能阻止奥氏体加热时的晶粒长大,减小钢的过热敏感性,另外钼元素能使钝化膜更致密牢固,从而有效提高不锈钢的耐Cl-腐蚀性。
铌、钛(Nb、Ti)
是强碳化物形成元素,能提高钢的耐晶间腐蚀能力。但碳化钛对不锈钢的表面质量有不利影响,因此在表面要求较高的不锈钢中一般通过添加铌来改善性能。
锰(Mn)
提高钢的淬性,改善钢的热加工性能。锰含量达到11-14%的钢有较高的耐磨性,可用于球磨机衬板等,较高的锰会降低抗腐蚀能力。

304不锈钢化学成分(不锈钢中合金元素有什么作用?)

不锈钢中碳、氮、硅、磷、硫的作用
碳(C)
是强奥氏体形成元素,可显著提高钢的强度,另外碳对耐腐蚀性也有不利的影响。
氮(N)
是强奥氏体形成元素,可显著提高钢的强度。但是对不锈钢的时效开裂影响较大,因此在冲压用途的不锈钢中要严格控制氮含量。
磷、硫(P、S)
是不锈钢中的有害元素,对不锈钢的耐腐蚀性和冲压性都会产生不利影响。
硅(Si)
可显著提高钢的弹性极限,屈服点和拉伸强度,广泛用于弹簧钢。此外在炼钢过程中硅还作为还原剂与脱氧剂。
在生产、贸易及使用等环节中,人们对于不锈钢产品关注较多的是不锈钢牌号。不同牌号,不锈钢化学成分的种类或含量有所不同。这样,就可以通过仪器分析手段确定不锈钢的成分及其比例后,对照分析结果和相应材料材质或牌号的标准要求,从而判断被检不锈钢是不是某个牌号的不锈钢了。例如304不锈钢(国标牌号为06Cr19Ni10),其化学成分为 C(0.08%),Si(1.00%),Mn(2.00%),P(0.045%)、S(0.030%)、Ni(8.00%~11.00%)、Cr(18.00%~20.00%)等。

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