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不锈钢中加入了什么合金

发布时间:2024-06-13 23:56:42

不锈钢的主要组成元素是什么

不锈钢的主要组成元素是碳、铬、镍,有的还加入钼、铜、氮等合金元素。

不锈钢(Stainless Steel)是不锈耐酸钢的简称,耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢;而将耐化学腐蚀介质(酸、碱、盐等化学浸蚀)腐蚀的钢种称为耐酸钢。

由于两者在化学成分上的差异而使他们的耐蚀性不同,普通不锈钢一般不耐化学介质腐蚀,而耐酸钢则一般均具有不锈性。

“不锈钢”一词不仅仅是单纯指一种不锈钢,而是表示一百多种工业不锈钢,所开发的每种不锈钢都在其特定的应用领域具有良好的性能。

成功的关键首先是要弄清用途,然后再确定正确的钢种。和建筑构造应用领域有关的钢种通常只有六种。它们都含有17~22%的铬,较好的钢种还含有镍。添加钼可进一步改善大气腐蚀性,特别是耐含氯化物大气的腐蚀。

发展过程

我国不锈钢产业发展进步较晚,建国以来到改革开放前,我国不锈钢的需求主要是以工业和国防尖端使用为主。改革开放后,国民经济的快速发展,人民生活水平的显著提高,拉动了不锈钢的需求。

进入上世纪90年代后,我国不锈钢产业进入快速发展期,不锈钢需求的增速远高于全球水平。1990年以来,全球不锈钢表观消费量以年均6%的速度增长,而90年代的10年间,我国不锈钢表观消费量是世界年均增长率的2.9倍。进入21世纪,我国不锈钢产业高速增长。

❷ 不锈钢是在钢铁中加入了什么金属

不锈钢又叫做钢铬合金,有名字就可想而知了,在钢中加入一定量的铬,就成了不锈钢

❸ 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..

❹ 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)。

(4)不锈钢中加入了什么合金扩展阅读:

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。

❺ 不锈钢的成分是什么

不锈钢是钢的一个种类。钢在冶炼过程中加入铬(Cr)、镍(Ni)、锰(Mn)、硅(Si)、钛(Ti)、钼(Mo)等合金元素,从而改善了钢的性能,使钢具有了耐腐蚀性(即不易生锈)。这就是我们常说的不锈钢。

不锈钢的分类

按室温下的组织结构,即按室温下不锈钢中原子的排布方式分类,可分为:马氏体型、奥氏体型、铁素体型、奥氏体-铁素体双相不锈钢、沉淀硬化型不锈钢五大类。

按牌号分类,不锈钢管可分为:201、202、301、304等。不锈钢在冶炼过程当中,由于加入合金元素品种不同,不同品种加入量的不同,其特性也不相同,为了加以区别,则分别冠上不同的钢号。

不锈钢不生锈的原因

不锈钢具有良好的耐腐蚀性能,在铁碳合金中加入铬所致,在表面形成密实的富铬氧化(Cr203)薄膜,可防止腐蚀生锈。不锈钢的钝化膜是氧烃基、水和铬的化合物。一旦表面有伤痕,保护膜就会脱落,但周围存在的水和氧会使其再生,维持耐蚀性,这样不锈钢的表面就保持了自身的修复力。

有人到市场买不锈钢餐具,自身带一块小磁铁,吸不上的就是好不锈钢,就不会生锈,这其实一种误解。

不锈钢有没有磁性是组织结构决定的。钢水在凝固过程中由于凝固温度不同会形成铁素体、奥氏体、马氏体等不同组织结构的不锈钢,其中铁素体、马氏体不锈钢是有磁性的。

仅从耐腐蚀性来说,带磁的“铁素体”不锈钢要强于“奥氏体”不锈钢。同时,奥氏体不锈钢经过拉伸、退火、抛光、铸造等工艺处理也会微带磁性,或者受到产品形状的影响而磁性发生变化。因此,用不锈钢有没有磁性来判断不锈钢的好坏以及是否生锈不靠谱。

❻ 不锈钢中添加的主要合金元素

铁、铬(12%以上)为主(耐腐蚀主要元素),镍,钛、铌(双稳定,提高耐晶间腐蚀性能)、钼(提高抗点蚀性能),锰(200系不锈钢),铯(提高易切削性能),钒(提高硬度,刀具用)等,主要就这么多,希望对你有所帮助。

❼ 不锈钢中什么元素使这种合金钢不生锈

不锈钢抄中的主要合金元素是Cr(铬),只有当Cr含量达到一定值时,钢才有耐蚀性。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(Stainless Steel)是不锈耐酸钢的简称,耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢。

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