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不锈钢添加金属元素可分为什么

发布时间:2022-02-13 01:36:38

A. 不锈钢中添加的主要金属元素是__ __能制造坦克装甲

B. 不锈钢主要由哪些金属成份组成

不同的材质的化学成分百分比不同。
高碳铬钢(通称不锈钢)中的主要化学成分是:C,Si, Mn, P, S, Cr

C. 按不锈钢中添加的金属元素不同不锈钢可分为哪几种

飞秒检测发现按照添加的元素不同不锈钢可以分为:
1.铁素体不锈钢。含铬12%~30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高 , 耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。
2、奥氏体不锈钢。含铬大于18%,还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好,可耐多种介质腐蚀。
3、奥氏体 - 铁素体双相不锈钢。兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点,并具有超塑性。
4、马氏体不锈钢。强度高,但塑性和可焊性较差。

D. 不锈钢含有的金属元素,各有什么用途

不锈钢主要已含“镍”量来辨别不锈钢的性能,含镍量越高说明材质越好,防锈能力越强,其中“Mn Gr Si C P S"等元素 以含Gr为最多,含ni其二.例如:304不锈钢其含量为:NI8.03 GR18.15 MN1.10 其余的元素含量较低一般在1.

E. 不锈钢分为那两种分别是什么成份

不锈钢

一、 概述

随着世界工业的发展,人们迫切需要有一种特殊物理性能的钢种,以满足工业的进一步发展。这种钢要求既能生产又易加工;既不易生锈又具有耐酸、耐热、不起皮、无磁性等等的特殊性能。

世界各国冶金生产者和冶金学者为了创造发明这一钢种,从十九世纪后期,就开始精心的研究,直到一九一零年才有高铬合金的首批生产。在二十世纪初的一九一三年,英国报道了含碳量为0.4%的钢中含有9~16%铬时具有良好的抗腐蚀性能。接着,德国在一九一四年报导了含铬含镍的钢能抗氧化和酸的作用;加拿大在一九一五年、美国在一九一六年获得生产这类钢的专利权;一九一七年法国也报导了含铬10~15%、含镍在20~40%的合金钢。可见,不锈钢几乎同时在四、五个国家出现。因此说,不锈钢是世界各国冶金生产者和冶金学者进行精心研究的成果。

半个多世纪以来,在主要产钢国家中,不锈钢已超过钢总产量的1%,总值的8%。在经济上占有一定的地位。在我国,不锈钢的产量,还不足钢的总产量的0.5%。

不锈钢在我国和许多国家,它的生产和应用,仅仅是刚刚开始。由于不锈钢有良好的物理化学性能,它的生产和应用将在深度和广度上不断发展和扩大。

不锈钢从化学成份上讲,是一种以铁和碳为基础的含有较多合金元素的高合金钢。不锈钢从物理、化学性能上讲,是一种特殊钢。

不锈钢包括耐酸钢、不起皮钢、耐热钢和电阻合金等的表面处理(通过酸洗工艺)后,它们的共同特点是在空气及弱腐蚀介质中能抵抗腐蚀性——即不易生锈。由于这些钢具有不易生锈的特点,所以人们统称它们为不锈钢。

不锈钢,不是绝对的不生锈不被腐蚀,而是生锈量、被腐蚀量少;生锈和被腐蚀的过程较慢,甚至根本不能察觉。因此说,不锈只具有相对的含义,而不是绝对的。

二、 不锈钢的性能和组织

形成不锈钢的性能和组织,主要是由各种元素决定的。目前,已知的化学元素有一

百余种,对不锈钢的性能与组织影响最大的元素有:碳、铬、镍、锰、氮、钛、铌、钼、铜、铝、硅、钒、钨、硼等十多种。由于这些元素的加入,导致钢的内部组织发生变化,从而使钢具有特殊的性能。为了加深对不锈钢的理解,我们有必要先了解一下各种元素对不锈钢的性能和组织的影响。

1.铬——是构成不锈钢的基本元素。

铬是决定不锈钢耐腐蚀性能的最基本元素。在氧化性介质中,铬能使钢的表面很快形成一层实际为腐蚀介质不能透过和不溶解的富铬的氧化膜,这层氧化膜很致密,并与金属基本结合得很牢固,保护钢免受外界介质进一步氧化浸蚀;铬还能有效地提高钢的电极电位。当含铬量不低于12.5%原子时,可使钢的电极电位发生突变,由负电位升到正的电极电位。因而可显著提高钢的耐蚀性。铬的含量越高,钢的耐蚀性能越好。当含铬量达到25%、37.5%原子时,会发生第二次第三次的突变,使钢具有更高的耐腐蚀性能。

2.镍——单独不能构成不锈钢

镍对不锈钢耐腐蚀的影响,只有它与铬配合时才能充分显示出来。因为,低炭镍钢要获得纯奥氏体组织,含镍量需达24%;要使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变,含镍量需在27%以上。所以,镍不能单独构成不锈钢。而在含铬18%的钢中加入9%的镍,就能使钢在常温下获得单一奥氏体组织,并可以提高钢对非氧化性介质(如:稀硫酸、盐酸、磷酸等)的耐蚀性,并能改善钢的焊接和冷弯等的工艺性能。

3.锰和氮——可代替铬镍不锈钢中的镍

锰和氮在不锈钢中有镍相仿的作用。锰的稳定奥氏体作用为镍的二分之一,而氮的作用比镍大很多,约为镍的40倍左右。因而锰和氮可代镍获得单一的奥氏体组织。但锰的加入会使含铬低的不锈钢耐蚀性降低。同时,高锰奥氏体钢不易加工。因此,在不锈钢中不单独使用锰,只用部分代替镍。

4.碳——在不锈钢中具有两重性

碳在不锈钢中的含量及其分布的形式,在很大程度上左右着不锈钢的性能和组织:一方面碳是稳定奥氏体元素,并作用的程度很大,约为镍的30倍,含碳量高的(马氏体)不锈钢,完全可以接受淬火强化,从而在机械性能方面可大大提高它的强度;另一方面由于碳和铬的亲和力很大,在不锈钢中要占用十七倍碳量的铬与它结合成碳化铬。随着钢中含碳量的增加,则与碳形成碳化物的铬越多,从而显著降低钢的耐蚀性。所以,从强度与耐腐蚀性能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。在实际应用中,为了达到耐腐蚀的目的,不锈钢的含碳量一般较低,在大多在0.1%左右,为了进一步提高钢的耐腐蚀能力,特别是抗晶间腐蚀的能力,常采用超低碳的不锈钢,含碳量在0.03%甚至更低;但用于制造滚动轴承、弹簧、工具等不锈钢,由于要求有高的硬度和耐磨性,因而含碳量较高,一般均在0.85~1.00%之间。如9Cr18钢等。

5.钛和铌——能防止不锈钢的晶间腐蚀

不锈钢加热到450~800℃时,常常由于在晶界析出铬的碳化物而使晶界附近的含铬量下降形成贫铬区,导致晶界附近的电极电位下降,从而引起电化学腐蚀。这种腐蚀叫做晶间腐蚀。常见的如在焊缝附近的热影响区内发生的晶间腐蚀。而钛和铌是强碳化物形成元素,它与碳的亲和力比铬大得多,钢中加入钛或铌,就能使钢中的碳首先与钛或铌形成碳化物,而不与铬形成碳化物,从而保证晶界附近不致因贫铬而产生晶间腐蚀。因此,钛和铌常用来固定钢中的碳,提高不锈钢抗晶间腐蚀的能力,并改善钢的焊接性能。

钛或铌的加入量要根据含碳量而定,一般为:钛的加入量为含碳量的5倍,铌为碳的8倍。

6.钼和铜——能提高某些不锈钢对某些介质的耐腐蚀性能

钼和铜能提高不锈钢对硫酸、醋酸等腐蚀介质的耐蚀能力。钼还能显著提高对含氯离子的介质(如盐酸)以及有机酸中的耐蚀能力。但含钼的不锈钢不宜在硝酸中应用,含钼的不锈钢在沸腾的65%硝酸中的腐蚀速度比不含钼的增加一倍;铜加入铬锰氮不锈钢中,会加速不锈钢的晶间腐蚀。

钼对钢获得单一奥氏体组织有不利影响,因此在含钼钢中,为了使钢在热处理后具有单一的奥氏体组织。镍在锰等元素的含量要相应的提高。

7.硅和铝——能提高不锈钢的抗氧化能力

硅对提高铬钢抗氧化能力的作用很显著,含5%铬及1%硅的钢,抗氧化的能力可与12%铬钢相等。如使钢在1000℃能抵抗氧化,含0.5%硅时需要22%的铬,如加入2.5~3%的硅以后,只需要12%的铬就可以了。有资料还介绍,向Cr15Ni20的铬镍钢中加2.5%的硅,抗氧化性能可相当Cr15Ni60的铬镍合金。

向高铬钢中加铝也能使抗氧化性能显著提高,它的作用与加硅的功能相仿。

向高铬钢中加硅和铝的目的:一是为了进一步提高钢的抗氧化性能,二是为了节约用铬。

硅和铝对提高铬钢抗氧化性能的作用虽然很大,但也有很多缺点。最主要的是它使钢的晶粒粗化和脆性倾向增大。

8.钨和钒加入钢中,其主要作用是提高钢的热强性。

9.硼

高铬铁素体不锈钢(Cr17MO2Ti)中加0.005%的硼,可使钢在沸腾的65%醋酸中的耐腐蚀性能提高;奥氏体不锈钢中加入微量(0.0006~0.0007%)的硼,可使钢的热态塑性改善;硼对提高钢的热强性有良好的作用,可使不锈钢的热强性显著提高;含硼的铬镍奥氏体不锈钢在原子能工业中有着特殊的用途。

但不锈钢中含硼会使钢的塑性和冲击韧性降低。

10. 除以上元素外,有些不锈钢中还分别加入稀有金属元素和稀土元素以改善钢

的性能。

以上谈到了构成不锈钢的基本元素——铬,和影响不锈钢组织、性能的重要元素——碳,以及改善不锈钢性能和组织的添加元素——镍、锰、氮、钛、铌、钼、铜、硅、铝、钨、钒、硼等十多个元素。在工业上实际应用的不锈钢,很多钢中同时存在着几种至十几种合金元素,当几种元素共存于不锈钢这一统一体中时,决定不锈钢组织的是各种元素影响的总和。

各种元素对不锈钢组织的影响,根据其共同性,概括起来,基本上分属于两大类:一类是形成或稳定奥氏体的元素,它们是碳、镍、锰、氮、铜、以碳和氮的作用程度最大;另一类是形成铁素体的元素,它们是铬、钨、钼、铌、硅、钛、钒、铝等,这一类元素形成铁素体的作用,如以铬为1来加以比较,其他元素的作用都比铬大。

这两类元素共存于不锈钢中时,不锈钢的组织就取决于他们互相影响的结果。如果稳定奥氏体的元素的作用居于主要方面的话,不锈钢的组织就以奥氏体为主,很少以至没有铁素体;如果他们的作用程度还不能使钢的奥氏体保持至室温的话,这种不稳定的奥氏体在冷却时即发生马氏体转变,钢的组织则为马氏体;如果形成铁素体的元素的作用成为主要方面的话,钢的组织则以铁素体为主。

不锈钢的性能除工艺因素外,主要取决于其内部组织的构成,而构成不锈钢组织的是各种合金元素在钢中的总和。因此说,不锈钢的性能,归根到底主要是由合金元素决定的。

只含有铬元素的不锈钢,人们通常称它为“不锈铁”,工业上称它为“铬不锈钢”。这类钢都具有磁性,他们的金相组织为铁素体、马氏体或铁素体、马氏体为主体的复相组织。这类钢具有抵抗大气及弱腐蚀介质的能力,或有更高的耐腐蚀性能与抗氧化性能,或可淬火使用。但他们的机械性能或工艺性能较差,几乎没有焊接性能等等的不足之处。这类钢远不能满足工业用钢的特殊要求。

在铬级不锈钢的基体中,加入适量的镍元素。如在含铬18%的低炭(0.12%以下的炭)的铁素体钢中加入8%的镍后,在常温下可获得最理想的纯奥氏体组织,这种钢就是人们通常所称的无磁性的不锈钢。这类铬镍不锈钢与相同含铬量的铁素体或马氏体耐酸不锈钢比较,不仅具有更高的耐腐蚀性能,更重要提他们具有良好的冷变形使之硬化的性能和焊接性能,在常温或低温下均具有很高的塑性和冲击韧性,不具磁性等等的优良性能。这类不锈钢的缺点是机械性能比较低,对晶间腐蚀及应力腐蚀比较敏感,但通过适量的合金添加剂或工艺措施,就能改善或消除。

在铬级不锈钢的基本中,添加以锰为主要合金元素的不锈钢。就是人们通常所讲的“铬锰氮”不锈钢。这类不锈钢除强度比铬镍钢为高外,其他如耐腐蚀性和工艺性能等都不如铬镍奥氏体不锈钢好。生产这类不锈钢除个别情况下,主要是为了节约昂贵的镍元素,所以这类钢又叫节镍不锈钢。

三、 不锈钢的分类和用途

不锈钢是一个范围很大的特殊钢系列。我国生产的不锈钢钢号就有一百个以上。但就其主要合金成分,金相组织和工业上的主要用途,大体可作如下分类:

1.不锈钢根据其主要合金成分,通常可分以下三类:

(1) 铬不锈钢类:

这类不锈钢除铁基外,主要合金元素是铬。有的还分别含有硅、铝、钨、钼、镍、钛、钒等一种或几种元素,这些元素在钢中的含量分别在1~3%之间。

(2) 铬镍不锈钢类:

这类不锈钢除铁基外,主要合金元素是铬和镍。有的还分别含有钛、硅、钼、钨、钒、硼等一种或几种元素,这些元素在钢中的含量在4%以下至微量。

(3) 铬锰氮不锈钢类:

这类不锈钢除铁基外,主要合金元素是铬和锰,大多数钢中还含有0.5%以下的氮。有的还分别含有镍、硅、铜等一种或几种元素。这些元素在钢中的含量分别只有5%以下。

2.不锈钢根据其结构(金相组织),通常分以下三类:

(1) 铁素体的——即含铬不含镍的不锈钢。这类钢冷加工能使之硬化到某种程度,热处理则不能。这类钢总是有磁性的。

(2) 马氏体的——这类不锈钢除个别的钢号含有少量的镍外,大多数钢号只含有铬,其优点是热处理能使之硬化。这类钢总是带有磁性的。

(3) 奥氏体的——即含有铬镍或铬镍锰或铬锰氮等元素的不锈钢。这类钢只能冷加工使之硬化;热处理只能使之软化。在退火状态中是无磁性的。在冷加工后,有的会带有磁性的。

以上的三种分类仅是按钢的基体组织分的,由于钢中稳定奥氏体及形成铁素体的元素的作用不能互相平衡。因此,工业中实际用的不锈钢的组织还有:马氏体——铁素体、奥氏体——铁素体、奥氏体——马氏体等过渡型的复相不锈钢,以及马氏体——碳化物组织的不锈钢。

3. 不锈钢根据工业上的主要用途,可分为:不锈钢、耐酸钢、不起皮钢、耐热钢等四种。有的将电热合金作为不锈钢的组成部分。他们的主要功能和代表性钢号分列如下:

(1) 不锈钢——在空气及弱腐蚀介质中能抵抗腐蚀。具有这种功能的钢叫做不锈钢。

其代表性钢号有:OCr13、1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、Cr14、Cr15、9Cr18、9Cr18MOV、Cr14MO等。

(2) 耐酸钢——在各种腐蚀性强的介质(如酸、碱、盐溶液等)中能抵抗腐蚀作用。

其代表性钢号有:Cr17、Cr28、Cr17Ti、Cr18Ti、Cr25Ti、Cr17Mn9、Cr17Ni2、OCr18Ni9、1Cr18Ni9、2Cr18Ni9、2Cr13Ni4Mn9、Cr14Mn14Ni、Cr18Mn8Ni5、Cr18Mn10Ni5MO3、1Cr18Ni9Ti、Cr17MO2Ti、Cr25MO3Ti、Cr18Ni11Nb、Cr18Ni12MO2Ti、Cr18Ni12MOTi、Cr18Ni9Cu3Ti、Cr18Ni18MO2Cu2Ti、Cr18Ni20MO2Cu2Nb等。

(3) 不起皮钢铁(又叫抗氧化钢)——在高温下有足够的热稳定性,能够抵抗气体腐蚀而不剥落氧化铁皮的功能。简单讲,就是在高温下抗气体的侵蚀不起皮的钢。

综上所述,不锈钢不仅是广泛使用的耐蚀材料,而且具备较好的耐热性,包括抗氧化性及高温强度。因而,也是一类重要的耐热材料。稳定的奥氏体不锈钢,在低温下,仍能保持很高的冲击韧性,因而又是很好的低温结构材料;这类不锈钢不具铁磁性,因而也是无磁材料。高碳的马氏体不锈钢,不仅耐腐蚀,并有很好的耐磨性。因而不锈钢又是一类耐磨材料。因此,不锈钢具有广泛优越的性能,其共性是不锈性。

由于不锈钢分别具有不锈、耐腐蚀、耐高温、无磁性、耐磨等等的特点。因此,不锈钢广泛用于食品工业、纺织印染工业、医疗工业、仪器仪表工业、船舶工业、化学工业、航空工业、国防工业、科学研究和日用工业等部门。如这些工业的用具、器械、设备、零部件和民用商品等。

四、 不锈钢的鉴别

我们在“不锈钢的性能和组织”、“不锈钢的分类和用途”两节中分别谈到了不锈

钢的组织、性能和主要用途,谈到了不锈钢分别具有不锈、耐酸、耐高温、耐磨和奥氏体一般无磁性等特点。使我们对不锈钢有了一个基本的概念;加上不锈钢是我们常见的一种高级合金钢。我们日常用品中的钢笔类和全钢手表壳、白色金属表带等一般都是不锈钢制成的。还有不锈钢小刀、不锈钢餐具等。这些日常的接触,给我们打下了识别不锈钢的基础。

但是,我们日常所见的不锈钢,大多是1-2 Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti两种钢号基本相同的镍铬不锈钢和1-4 Cr13的铬不锈钢。而在我国,不锈钢的品种(钢号)在一百个以上,而且钢号中的元素不同和含量不同,其性能和价值也大不相同。因此,对不锈钢的鉴别,必须认真调查研究,弄清钢号印记,综合试验等方法才能正确认别。

当前,我们对不锈钢的鉴别主要有以下几种方法:

(-)不锈钢的鉴别:

不锈钢整材,其来源一般是钢厂订货或向国外进口以及社会超储积压的处理商品等。不锈钢材的来源不同,其鉴别的方法也有所不同。

1.鉴别进口或钢厂订购的不锈钢材,一般只需根据进口或钢厂的质量证明书(简称质保书)核对钢材或包装上的标志即可。

质量证明书是供方对该批产品检验结果的确认和保证。所以质量证明书不仅说明材

料的名称、规格、交货件数、重量和交货状态等。而且还必须说明规定的保证项目的全部检验结果。

同样,为了便于管理,避免混乱和防止因混乱而造成使用事故。生产厂在材料或包装上标出牌号、批号、状态、规格、数量和生产厂代号等标志。其标出的标志与质量证明书的记戴应是一致的。常用的标志方法主要有下列三种:

(1) 涂色——在材料规定部位涂上表明其牌号的颜色;

(2) 打印——在材料规定部位打钢印或喷印,以说明材料的牌号、规格、炉罐号

等。打钢印常用于厚钢板或大、中型型钢上。

(3) 挂牌——在成捆或成箱的材料上,悬挂标明牌号、批号、规格、数量等的标牌。

不锈钢材的标志,一般采用打印和挂牌二种。

2.社会超储积压不锈钢材。根据趣储积压时间的长短和保管的好坏,一般有二种情况:

一是超储积压时间不长,保(养)管又好,处理单位不仅保存有原始质量证明书或

抄件,而且钢材或包括上的标志俱全和清晰。对于这种不锈钢材的鉴别,同样只要根据质保书核对钢材或包装上的标志即可。

另一种是积压时间较长,保管又不完善,既无质量证明书,钢材或包装上的标志已不明显或脱落。对于这类不锈钢材的鉴别,主要是要进行深入的调查研究,向处理单位查阅原始单据。一般来说,发票等原始单据上都注有钢号等。如无钢号记戴,还须查阅当地当时的价规资料,以价格来判明钢号。这是比较有效的确定钢号的方法,但往往容易张冠李戴。因此,必须掌握对实物的鉴别方法。

(二)不锈钢的实物鉴别:

实物鉴别,就是要在不明钢种(号)的情况下,根据商品(包括整材、余料、废料等实物)固有的物理、化学性质,借助简单的器具,用感官来确定它是不是不锈钢和属哪一类不锈钢的具体方法。

应当指出:感官鉴别,不能分清具体钢(种)号,只能基本上区别铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢三个大类,其鉴别办法如下:

1.色泽的区别:

经过酸洗的不锈钢,表面色泽银白光洁:铬镍不锈钢色银白呈玉色;铬不锈钢色白稍灰光泽弱;铬锰氮不锈钢的色泽与铬镍不锈钢相似稍淡。未经酸洗的不锈钢的表面色泽:铬镍钢呈棕白色;铬钢呈棕黑色;铬锰氮呈黑色,(这三种色泽,是指氧化较重的色泽)。冷轧未经退火的铬镍不锈钢,表面银白有反光。不锈钢除元钢外,一般都经酸洗呈白色。

2.用硫酸铜鉴别:

方法是将钢材上的氧化层除去,放上一滴水,用硫酸铜擦,擦后如不变色,一般为不锈钢;如变紫红色:无磁性的为高锰钢,有磁性的一般为普通钢或低合金钢。

3.用吸铁石鉴别:

磁石能基本区别两类不锈钢。因为铬不锈钢在任何状态下均能被磁石吸引;铬镍不锈钢在退火状态下一般是无磁性的,在冷加工后,有的会有磁性的。但含锰较高的高锰钢是无磁性的;铬镍氮不锈钢的磁性情况更为复杂:有的无磁性,有的有磁性,有的纵面无磁性而横面有磁性。因此说,磁石虽能基本区别铬不锈钢和铬镍不锈钢,但不能正确区分一些特殊性质的钢种,更不能区分具体的钢号。

对于特殊性质的钢种,我们还需采取以下三种办法进行鉴别。

1) 磨花鉴别:

磨花鉴别是把不锈钢在砂轮机上磨,观其火花。如火花呈流线形,并有较多较密的节花,即为含锰较高的高锰钢或锰氮钢;如无节花即为铬钢或铬镍不锈钢。

2) 退火法鉴别:

冷加工手的铬镍不锈钢,如有磁性,可取小块在火中烧红让其自然冷却或放入水中(退火),一般来说,经退火后磁性会显著减弱或完全消失。但有些铬镍不锈钢,如Cr18Ni11Si4AlTi钢和Cr21Ni5Ti钢,因钢中含有较多的铁素体元素,其内在组织有相当部分是铁素体。因此,即使在热加工的状态下也有磁性的。

3) 化学定性法鉴别:

化学定性法是鉴别有磁性的不锈钢中是否含镍的一种鉴别办法,其方法是:将小块不锈钢深解于王水中,用净水将酸液冲淡,加入氨水中和后,再轻轻注入镍试剂。如在液面上浮有红色绒状物质,即表明不锈钢中含有镍;如没有红色绒状物质,即证明不锈钢中无镍。(但由于不锈钢中含镍量低,一般只有百分之几,镍的含量不易显露或确定多少,一般须用标准样品实验多次后才能掌握。)

以上几种鉴别办法说明:用感管鉴别不锈钢,不仅要用几种方法综合试验,而且其试验结果只能确定某种类型的不锈钢,不能确定钢中含有哪几种合金元素和具体含量。因此说,感官鉴别的方法,目前是极不完善的,有的可能是错误的,还有许多的物理现象,还只知其然而不知其所以然,有待于进一步探讨。

要正确区别不锈钢钢种的最好办法,是深入到有关处理单位调查研究,向他们的材料管理员和工人师傅请教,了解用料的钢种情况,仔细察看钢材上的钢号印记,查阅原始资料等,这是正确分清不锈钢钢种和质量的根本方法。对于合金元素和含量有较大出入的,要求他们分别堆放,以利合理利用和避免不必要的损失浪费。

F. 不锈钢中添加的主要合金元素是什么

铬是不锈钢都含有的元素,铬是铁素体形成元素。铬的主要作用是耐腐蚀,从图1中可以看出在钢中添加铬对腐蚀性的影响。当铬含量达到12%时,在大气环境下或在氧化性介质中铬可以自发形成一种稳定的、透明的、极薄的钝化膜来阻止腐蚀,基本上不会生锈,较高的合金含量可通过强化薄膜和快速自我修复薄膜来提高抗腐蚀性。不锈钢铬含量上限为30%。
1 铬含量对钢的大气腐蚀的影响 (在距海边250m的海洋环境中放置52个月)
镍是稳定奥氏体的元素,镍可将奥氏体降低范围扩大到低温区。从图2可以看出镍的作用,在图中斜线以上所示温度下奥氏体是稳定的,在这条线以下,铁素体和马氏体都具有稳定的晶体结构。镍可提高韧性和延展性,使之更易于加工、制造和焊接,增强抗酸的腐蚀能力,保持钝化膜的能力及在腐蚀介质中的抗蚀能力。
2 加入镍对铁 铬合金的影响
钼可提高钝化膜的强度,增强耐局部腐蚀性,如点蚀、缝隙腐蚀,特别是在卤盐或海水中有氯离子的情况下。钼也可提高对氯化物应力腐蚀断裂的抵抗能力。利用固溶强化的方法,钼可提高奥氏体牌号的高温强度和马氏体牌号的抗回火能力。
锰类似于镍,当添加锰或用锰替代镍时,都会提高不锈钢的强度。
氮是稳定奥氏体的元素,可提高强度,在奥氏体及双相不锈钢中可增强耐点蚀及缝隙腐蚀能力并减少金属间相(σ)在高温或焊接时析出的机会。
钛、铌能优先与碳和氮结合形成碳化物和氮化物,改善高温强度性能并阻止铬的碳化物的形成,防止晶间腐蚀。铌可提高高温蠕变断裂强度。
硅、铝可改善抗氧化性能,硅还可阻改善铸造特性。
铜可提高对稀酸特别是对硫酸的抗酸能力,加入3%~4%铜具的低的加工硬化率,易于成形。析出铜离子化有灭菌作用。
硫、硒和铅可改善机械切削性能,但会降低耐腐蚀能力。
铈、镱、镧可提高抗氧化性。 空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种铁基高合金钢,不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好,不必经过镀色等表面处理,而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种,通常称为不锈钢。从金相学角度分析,因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜,这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性,钢必须含有12%以上的铬。
不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜(钝化膜)的形成。这种不锈性和耐蚀性是相对的。试验表明,钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中,其耐蚀性随钢中铬含水量的增加而提高,当铬含量达到一定的百分比时,钢的耐蚀性发生突变,即从易生锈到不易生锈,从不耐蚀到耐腐蚀。
实际上工业上应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的,当几种元素共存于不锈钢这一个统一体中时,它们的影响要比单独存在时复杂得多,因为在这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用,而且要注意它们互相之间的影响,因此不锈钢的组织决定于各种元素影响的总和。
1、铬在不锈钢中的决定作用:决定不锈钢性属的元素只有一种,这就是铬,每种不锈钢都含有一定数量的铬。铬之所以成为决定不锈钢性能的主要元素,根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后,促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。这种变化可以从以下方面得到说明: ①铬使铁基固溶体的电极电位提高 ②铬吸收铁的电子使铁钝化 钝化是由于阳极反应被阻止而引起金属与合金耐腐蚀性能被提高的现象。构成金属与合金钝化的理论很多,主要有薄膜论、吸附论及电子排列论。
2、镍在不锈钢中的作用是在与铬配合后才发挥出来的 镍是优良的耐腐蚀材料,也是合金钢的重要合金化元素。镍在钢中是形成奥氏体的元素,但低碳镍钢要获得纯奥氏体组织,含镍量要达到24%;而只有含镍27%时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变。所以镍不能单独构成不锈钢。但是镍与铬同时存在于不锈钢中时,含镍的不锈钢却具有许多可贵的性能。 基于上面的情况可知,镍作为合金元素在不锈钢中的作用,在于它使高铬钢的组织发生变化,从而使不锈钢的耐腐蚀性能及工艺性能获得某些改善。
3、碳在不锈钢中的两重性: 碳是工业用钢的主要元素之一,钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式,在不锈钢中碳的影响尤为显著。碳在不锈钢中对组织的影响主要表现在两方面,一方面碳是稳定奥氏体的元素,并且作用的程度很大(约为镍的30倍),另一方面由于碳和铬的亲和力很大,与铬形成-系列复杂的碳化物。所以,从强度与耐腐烛性能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。认识了这一影响的规律,我们就可以从不同的使用要求出发,选择不同含碳量的不锈钢。在不锈钢高温应用环境下,较高C含量容易引起不锈钢的敏化,造成不锈钢的高温强度下降,在高温环境下,必须保证不锈钢中的碳含量较低或者添加Ti、Nb等元素来防止晶间腐蚀。
4、氮在不锈钢中的作用:
氮在钢中的作用也是稳定奥氏体,并且作用的程度比镍还要大。例如,欲使含18%铬的钢在常温下获得奥氏体组织,以锰和氮代镍的低镍不锈钢与元镍的铬锰氮不诱钢,目前已在工业中获得应用,有的已成功地代替了经典的18-8铬镍不锈钢。与碳相同,氮与铬形成-系列复杂的碳化物,容易造成不锈钢的晶间腐蚀。
5、锰和可以代替铬镍不锈钢中镍 铬镍奥氏体钢的优点虽然很多,但近几十年来由于镍基耐热合金与含镍20%以下的热强钢的大量发展与应用,以及化学工业日益发展对不锈钢的需要量越来越大,而镍的矿藏量较少且又集中分布在少数地区,因此在世界范围内出现了镍在供和需方面的矛盾。所以在不锈钢与许多其他合金领域(如大型铸锻件用钢、工具钢、热强钢等)中,特别是镍的资源比较缺乏的国家,广泛地开展了节镍和以其他元素代镍的科学研究与生产实践,在这方面研究和应用比较多的是以锰和氮来代替不锈钢与耐热钢中的镍。 锰对于奥氏体的作用与镍相似,锰在钢中稳定奥氏体的作用约为镍的二分之一。 6、不锈钢中加钛或铌是为了防止晶间腐蚀。 7、钼和铜可以提高某些不锈钢的耐腐蚀性能。 8、其他元素对不锈钢的性能和组织的影响 以上主要的九种元素对不锈钢的性能和组织的影响,除这些元素对不锈钢性能与组织影响较大的元素以外,不锈钢中还含有一些其他的元素。有的是和一般钢一样为常存杂质元素,如硅、硫、磷等.也有的是为了某些特定的目的而加入的,如钴、硼、硒、稀土元素等。从不锈钢的耐腐蚀性能这一主要性质来说,这些元素相对于已讨论的九种元素,都是非主要方面的,虽然如此,但也不能完全忽略,因为它们对不锈钢的性能与组织同样也发生影响。 硅是形成铁素体的元素,在一般不锈钢中为常存杂质元素。 钴作为合金元素在钢中应用不多,这是因为钴的价格高及其在其它方面(如高速钢、硬质合金、钴基耐热合金、磁钢或硬磁合金等)有着更重要的用途。在一般不锈钢中加钴作合金元素的也不多,常用不锈钢如9Crl7MoVCo钢(含1.2-1.8%钴)加钴,目的并不在于提高耐腐蚀性能而在于提高硬度,因为这种不锈钢的主要用途是制造切片机械刃具、剪刀及手术刀片等。 硼:高铬铁素体不锈钢Crl7Mo2Ti钢中加0.005%硼,可使在沸腾的65%醋酸中的耐腐蚀性能提高。加微量的硼(0.0006~0.0007%)可使奥氏体不锈钢的热态塑性改善。少量的硼由于形成低熔点共晶体,使奥氏体钢焊接时产生热裂纹的倾向增大,但含有较多的硼(0.5~0.6%)时,反而可防止热裂纹的产生。因为当含有0.5~0.6%的硼时,形成奥氏体-硼化物两相组织,使焊缝的熔点降低。熔池的凝固温度低于半溶化区时,母材在冷却时产生的张应力,由处于液态.固态的焊缝金属承受,此时是不致引起裂缝的,即使在近缝区形成了裂纹,也可以为处于液态-固态的熔池金属所填充。含硼的铬镍奥氏体不锈钢在原子能工业中有着特殊的用途。 磷:在一般不锈钢中都是杂质元素,但其在奥氏体不锈钢中的危害性不像在一般钢中那样显著,故含量可允许高一些,如有的资料提出可达0.06%,以利于冶炼控制。
硫和硒:在一般不锈钢中也是常有杂质元素。但向不锈钢中加0.2~0.4%的硫,可提高不锈钢的切削性能,硒也具有同样的作用。硫和硒提高不锈钢的切削性能,是因为它们降低不锈钢的韧性。硫与硒均降低不锈钢的耐腐蚀性能,所以实际应用它们作为不锈钢的合金化元素的很少。 稀土元素:稀土元素应用于不锈钢,目前主要在于改善工艺性能方面。如向Crl7Ti钢和Cr17Mo2Ti钢中加少量的稀土元素,可以消除钢锭中因氢气引起的气泡和减少钢坯中的裂纹。奥氏体和奥氏体-铁素体不锈钢中加0.02~0.5%的稀土元素(铈镧合金),可显著改善锻造性能。曾有一种含19.5%铬、23%镍以及钼铜锰的奥氏体钢,由于热加工工艺性能在过去只能生产铸件,加稀土元素后则可轧制成各种型材。
铬-镍奥氏体不锈钢在450~800℃温度区加热,常发生沿晶界的腐蚀破坏,称为晶间腐蚀。一般认为,晶间腐蚀是碳从饱和的奥氏体以Cr23C6形态析出。造成晶界处奥氏体贫铬所致。防止晶界贫铬是防止晶间腐蚀的有效方法。如将各种元素按与碳的亲和力大小排列,顺序为:Ti、Zr、V、Nb、W、Mo、Cr、Mn。钛..

本周(10月3日10月9日)伦敦LME综合镍收盘13150美元/吨,较上周下跌2075美元,库存减少786吨。本周伦镍行情单边下跌,势如破竹,盘中最低下探至12650美元,最高上摸15525美元。本周是十一国庆长假后的第一周,虽然上周五美国众议院在经过一波三折的表决后最终通过7000亿美元的援助金融..

不锈钢在国外已经被大量应用于建筑内外管道,一般使用两个不锈钢钢种:304 和 316。不锈钢相对其它材质管道,有以下优点: -耐腐蚀性佳 -坚固且延展性好 -易于成型和焊接 -不受水流速的限制,最大流速可达 30 米/秒 -适用于各种饮用水化学成份 -维修量小,所以寿命周期成本低..

409L是400系不锈钢中的典型代表,该钢种低碳含钛,并含有11%左右的Cr,一般用作耐热钢。该钢种有优秀的加工性和焊接性,拥有适当的高温特性和常温耐腐蚀性,主要用途是耐热设备的原料。 409L的特性使它广泛应用于汽车排气管部件、热交换器、耐热设备,同时也可以应用于低级西餐具,电子部件。经硬态处理过..

1、产品特性 LZ 30J5是利用Mn及Cu来取代Ni的节镍型奥氏体不锈钢,且具有同304钢种相近的机械性能和耐腐蚀性。 此钢种将作为普通304的替代钢种,且相比传统的304有着相近的性能和价格优势。 2、产品用途 LZ 30J5可适用下列产品用途: A. 食品加工类:餐具,厨房用具。 B. 装饰类..

G. 不锈钢的元素是哪些

不锈钢的元素:

不锈钢中的主要合金元素是Cr(铬),只有当Cr含量达到一定值时,钢材有耐蚀性。因此,不锈钢一般Cr(铬)含量至少为10.5%。不锈钢中还含有Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等元素。

不锈钢的耐蚀性随含碳量的增加而降低,因此,大多数不锈钢的含碳量均较低,最大不超过1.2%,有些钢的ωc(含碳量)甚至低于0.03%(如00Cr12)。

(7)不锈钢添加金属元素可分为什么扩展阅读:

不锈钢的物理性能:

1、密度:碳钢的密度略高于铁素体和马氏体型不锈钢,而略低于奥氏体型不锈钢;

2、电阻率:电阻率按碳钢、铁素体型、马氏体型和奥氏体型不锈钢排序递增;

3、线膨胀系数大小的排序也类似,奥氏体型不锈钢最高而碳钢最小;

4、碳钢、铁素体型和马氏体型不锈钢有磁性,奥氏体型不锈钢无磁性,但其冷加工硬化生成马氏体相变时将会产生磁性,可用热处理方法来消除这种马氏体组织而恢复其无磁性。

5、高的电阻率,约为碳钢的5倍。

6、大的线膨胀系数,比碳钢大40%,并随着温度的升高,线膨胀系数的数值也相应地提高。

7、低的热导率,约为碳钢的1/3。

铝合金和普通钢材的比较:

铝合金和普通钢材相比,具有弹性模量较低,可焊性差及成本高等缺点,但铝合金却具有质轻、抗腐蚀性能好、耐寒、耐久性好及美观等优点。

全面、客观地评价铝材性能,不难看出,铝材尽管有其缺点,但总的来说,仍是较为理想的建筑材料。就其发展趋势而言,在许多工程领域中有一定的使用前景。

由于铝合金具有比钢材更优越的特性,铝合金结构在国外已较广泛地应用于大跨、桥梁及预应力等多种金属结构中。尤其是用于高耸结构,例如:英国在曼彻斯特建有高18.3m,重仅有152kg的铝合金电杆,德国在多特蒙特建造了高76m的铝合金无线电塔等等。

我国铝资源十分丰富,在发展和应用铝合金轻金属方面具有很大的潜力和优势。铝合金材料已广泛应用于建筑工程的围护和装饰之中。铝合金在建筑结构中的应用亦引起了工程界的重视,并开创了一些工程实例。但铝合金在高耸结构方面的实际工程在国内还未见。

H. 不锈钢中哪些元素是有害元素为什么

不锈钢是由铁铬合金再掺入一些其他的微量元素制成的,若使用不当,其微量金属元素会在版人体中慢慢权累积,当达到某一限度时,就会危害人体健康。消费者使用不锈钢厨具、餐具时必须注意以下四点。

一是不可长时间盛放盐、酱油、热汤等。这些食物中含有许多电解质,长时间盛放,不锈钢会像其他金属一样,与这些电解质发生电化学反应,使有害金属元素析出。

二是不要长时间盛放强酸性食品(如瓜、果、蔬菜、大豆、薯类),以防铬、镍等金属元素溶出。

三是不能用不锈钢器皿煎熬中药。因为中药中含有很多生物碱、有机酸等成分,特别是在加热条件下,很难避免不与之发生化学反应,而使药物失效,甚至生成某些毒性更大的化合物。

四是切勿用强碱性或强氧化性的化学药剂如苏打粉、漂白粉等洗涤不锈钢餐具。因为这些物质都是电解质,会与不锈钢发生化学反应,从而产生对人体有害的物质。

I. 不锈钢中添加的合金元素有哪些

不锈钢有多种分类,每种不锈钢根据不同的用途,会有不同的添加元素。
刚才一般含碳,不锈钢也有,含量很低。一般添加13%以上的cr(铬),增加强度。此外还有Ni、Ti、Mn、N、Nb,Mo,si等元素。

也可以去网络啊~输入不锈钢,里面有各种不锈钢的介绍。

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