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铬在不锈钢锻件的作用

作者:admin2019-10-10 15:49:21
  不锈钢锻件中含有大量的合金元素,如铬、镍、锰、钛、铌、氮、硅、铝和铜等。
 
铬的作用
 
  铬对不锈钢锻件的耐蚀性起决定作用,在不锈钢的定义中,w(Cr)>10.5%,它是不锈钢耐蚀性的主要元素,钢中铬含量越高,耐蚀性越好。这是因为钢在氧化介质中就可以形成以Cr203为基体的稳定的表面防护膜(约lOμm),即产生钝化现象,在这层膜内富集了铬。同时,铬有效地提高了固溶体(铁素体、马氏体或奥氏体)的电极电位,使原来纯铁(低碳钢)的电极电位由负变正,从而使钢不受腐蚀。 铬元素加人不锈钢中,电极电位遵循n/8规律发生突变。当铬原子含量每达到1/ 8、2/8、3/8、…、n/8,即12.5%、25%、37.5%…摩尔分数时,电极电位就有 一个跃增,腐蚀减弱。铬的原子浓度占1/8 (即12. 5%,摩尔分数),若以质量计则为11. 7% (质量分数),所以铬不锈钢的铬含量一般都在12% (质量分数)以上。当铬原子含量达到25% (摩尔分数)时,还会有第二个突变,此时铬钢的耐蚀性进一步提高。
筒类锻件
 
  此外,铬对不锈钢的力学性能和工艺性能都有很好的作用。铬能提髙钢的淬透性,在低合金结构中已经广泛应用。铬的这种作用降低了奥氏体向铁素体和碳化物的转变速度,使奥氏体等温转变图明显右移,从而降低了钢的淬火临界冷却速度, 致使钢的淬透性增加,一些马氏体不锈钢空淬都可获得马氏体组织。
  铬能提高钢的抗氧化性能,随着铬含量的增加,钢的抗氧化性能明显提髙。在 马氏体铬不锈钢中,钢的抗氧性能比普通钢髙4 ~9倍,马氏体铬不锈钢不起皮的温度约为700-850C°。
 
  铬是目前使钢钝化和给予良好耐蚀性不锈性的***有工业使用价值的元素。随 着铬含量的增加,耐大气腐蚀性能提髙。在氧化性介质(如稀硝酸)中,随着铬含量的增加,不锈钢的耐蚀性增加;但在还原性介质中,随着铬含量的增加,不锈钢的耐蚀性下降。
 
  铬对钢的物理性能的影响表现为:铬可以增加钢的晶格常数,比体积随铬含量的增加呈线性增长,且显著降低铁铬合金的热导率,还增加钢的电阻。马氏体铬不锈钢的电阻是普通钢的4 ~6倍。在淬火条件下,由于铬的增加使稳定的铁素体量增加,因此降低了钢的硬度和抗拉强度。在退火条件,低碳的铁-铬合金随铬含量的提高,强度和硬度增加,而伸长率稍有下降。
锻件
 
  铬在纯γ-Fe中的***大溶解度大约为12.0%;当w(C)≈0.5%时,在奥氏体中的***大溶解度大约为20%。在纯a-Fe中的溶解度无限。在Cr-Mn-N钢中能增加N的溶解度。
 
  铬在钢锻件中形成的碳化物倾向大于锰,而小于钨。
  铬能提髙钢的高温强度和高碳钢的耐磨性。
 
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