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化學(xué)元素中,用于不銹鋼的約有十余種,它們是碳、鉻、鎳、錳、硅、鉬、鈦、鈮、氮、銅、鈷等。不銹鋼的組織和性能在很大程度上取決于鋼中的碳含量,碳的影響主要表現(xiàn)在兩個方面。一方面它是穩(wěn)定奧氏體的元素,并且作用很大,相當(dāng)于鎳的30倍,另一方面由于碳與鉻的親和力很大,能和鉻形成一系列的復(fù)雜碳化物。其類型隨鋼中鉻、碳原子比值不同而異,鋼中碳含量越高,鋼的耐蝕性就越低。此外,不銹鋼的強(qiáng)度則因碳含增加而提高。因此,碳在不銹鋼中的作用是矛盾的。對于不銹鋼來說,一般要求耐蝕性是主要的,所以不銹鋼的碳含量一般都比較低,大多數(shù)不銹鋼的碳含量是00.1~ 0.2%。多不超過0.4% ,只有在少數(shù)情況下,如用于制造滾動軸承和刃具的不銹鋼,由于要求高的硬度和耐磨性,才將碳提高一些。作為鋼材,含碳量越高則強(qiáng)度越高,在一定的韌性配合下,鋼材的強(qiáng)度愈高,愈能減輕結(jié)構(gòu)的重量,從而節(jié)約成本,并延長便用壽命。舉例:鋼管和銅管相接,則屬低電位之鋼管會加速腐蝕,此種電位差稱為伽凡尼電池,所形成的腐蝕稱為異金屬腐蝕或伽凡尼腐蝕。但是含碳量越高則耐蝕性越差,因此對于不同用途和種類的不銹鋼來說,含碳量有一個合適的范圍。
2、奧氏體不銹鋼
鋼中含Cr約18%、Ni8~10%、C約0.1%時,具有穩(wěn)定的奧氏體組織。奧氏體鉻鎳不銹鋼包括名的“18-8”鋼和在此基礎(chǔ)上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素發(fā)展起來的高Cr-Ni系鋼。奧氏體組織的鋼是無磁性而且具有高韌性和塑性,但強(qiáng)度較低,而且不能通過相變使之強(qiáng)化,僅能通過冷加工進(jìn)行強(qiáng)化。如果把S、Ca、Se、Te等元素加入鋼中,它便具有良好的易切削性。它們除耐氧化性酸、尿素、醋酸等介質(zhì)外,還具有屈服強(qiáng)度遠(yuǎn)高于Cr-Ni奧氏體鋼的優(yōu)點(diǎn),在一定條件下可代替Cr-Ni系不銹鋼。