不鏽鋼中各元（yuán）素的作用

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目前已知（zhī）的化學元素有100多（duō）種，在工業中常用的鋼鐵材料中（zhōng）可以遇（yù）到的化學元素約二十（shí）多種。

對於人們（men）在（zài）與腐蝕現象作長期鬥爭的實踐而形成的不鏽鋼這一特殊鋼係列來說，最常用的元素有十幾種，除了組成鋼的基本元（yuán）素鐵以外，對不鏽鋼的性能與組織影響最大的元素是：碳、鉻、鎳、錳、矽、鉬、鈦、铌、鈦、錳、氮、銅、鈷等。這些（xiē）元素（sù）中除碳、矽、氮以外，都是化學元素周期表中位於過渡族的元素。

各種元素對不鏽（xiù）鋼（gāng）的性能（néng）和組織的（de）影響和作用（yòng）

1.鉻在不鏽鋼中的決（jué）定作用：決定不鏽（xiù）鋼性屬的元素隻（zhī）有一種，這就是（shì）鉻，每種不鏽鋼都含有一（yī）定數量的鉻。迄今為止，還沒（méi）有不含鉻的不鏽鋼（gāng）。鉻之所以成為決定不鏽鋼（gāng）性能的主要元素，根本的原（yuán）因是向鋼中添加鉻作為合金元（yuán）素以後，促使其（qí）內（nèi）部的矛盾運（yùn）動向有利於抵（dǐ）抗腐蝕破壞（huài）的方麵發展。這種變化可以從以下方麵得到說明（míng）：①鉻使鐵（tiě）基固溶（róng）體的電極電（diàn）位提高 ②鉻吸收鐵的電子使鐵鈍（dùn）化鈍化是由於陽極反（fǎn）應被阻止而引起金屬與合（hé）金耐腐（fǔ）蝕（shí）性能被提高的現象。構成金屬與（yǔ）合金鈍化的理論（lùn）很多，主要（yào）有薄膜論、吸（xī）附論及電子（zǐ）排列論。

2. 鎳在不鏽鋼中（zhōng）的作用是（shì）在與鉻配合後才發揮出來的 鎳是優良的耐腐蝕材（cái）料，也是合金鋼的重要合金化元素。

鎳在鋼中是形成奧氏體的元素，但低碳鎳鋼要獲得純奧氏體組織，含鎳量要達到24％；而隻有含鎳27％時才使鋼在（zài）某（mǒu）些（xiē）介質中的耐腐蝕性（xìng）能顯著（zhe）改變。所以鎳不能單獨構成不鏽鋼。但是鎳與鉻同時存在於不鏽鋼中時，含（hán）鎳的不鏽（xiù）鋼卻具有許多可貴的性能。 基於上麵的（de）情況可知，鎳作為合金元素在不鏽鋼中的作用，在於它使高鉻鋼的組織發生變化，從而使不鏽鋼的耐腐（fǔ）蝕（shí）性能及（jí）工藝性能獲得某（mǒu）些改善

3. 錳和氮可以代替鉻鎳不鏽鋼中鎳 鉻鎳奧氏體鋼的優點雖然很多，但近幾十年來由於鎳基耐熱合金與含鎳20％以下的熱強鋼的大量發（fā）展與應用，以及化學工業日益發展對不鏽（xiù）鋼的需要量越來越大，而（ér）鎳的礦藏（cáng）量較少且又集中（zhōng）分布在（zài）少（shǎo）數地區，因此在世界（jiè）範圍內出現了（le）鎳在供和需方麵的（de）矛盾。所以在（zài）不（bú）鏽鋼與許多其他合金領域（yù）（如大型鑄（zhù）鍛件用鋼、工具鋼、熱強鋼等）中（zhōng），特別是鎳 的資源比較缺乏的國家，廣泛地開展了節鎳和（hé）以其他元（yuán）素代鎳的科學研究與生（shēng）產實踐，在這方麵研究和應用比較多的是以錳和氮（dàn）來代替不（bú）鏽鋼與耐熱鋼中的鎳。

在提（tí）高鋼的耐腐（fǔ）蝕性能方麵，錳的作用不大，如鋼中的 含錳量從0到10．4%變化，也不使鋼在空氣與酸中的耐腐蝕性能發生明顯的改變。這是因為錳對提高鐵基固溶體的電極電位的作用不大（dà），形成的氧化膜的（de）防護作用也（yě）很低，所以工業上雖有以（yǐ）錳合金化的奧氏（shì）體鋼（如40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN、ZGMn13鋼等（děng）），但它們不能作為不鏽（xiù）鋼使用。

錳在鋼中穩定奧（ào）氏體（tǐ）的作（zuò）用約為鎳的二分之（zhī）一，即（jí）2％的氮在鋼（gāng）中的作用也是穩（wěn）定奧氏體，並且作（zuò）用的程度比鎳還要大。例如，欲使含（hán）18％鉻的鋼在常溫下獲得（dé）奧氏體組織（zhī），以錳和氮代鎳的低鎳不（bú）鏽鋼與元鎳的鉻錳氮不誘鋼（gāng），目前已在工業中獲得應用，有（yǒu）的已成功地（dì）代替了經典的18-8鉻鎳不鏽鋼。

4.不鏽鋼中（zhōng）加鈦或铌是為了防止晶間腐蝕。

5.鉬和銅可以提（tí）高某些不鏽鋼的耐腐蝕性能。

6.其他元素對不鏽鋼（gāng）的性能和（hé）組織的（de）影響 以上主要的九（jiǔ）種元素對不鏽鋼的性能和組（zǔ）織的影響，除這些元素對不鏽鋼性能與組織影響較（jiào）大的元素以外（wài），不鏽鋼中還含有一些其他的元素。有（yǒu）的是和一（yī）般鋼一樣為常存雜質元素，如矽、硫、磷等．也有的是為了某些特定（dìng）的目（mù）的而加入的，如鈷、硼