Effets et effets de divers éléments sur les propriétés et la structure de l'acier inoxydable

Il existe plus de 100 éléments chimiques actuellement connus, et une vingtaine d'éléments chimiques peuvent être rencontrés dans les matériaux sidérurgiques couramment utilisés dans l'industrie.

Pour la série d'aciers spéciaux en acier inoxydable, qui est le fruit de la lutte à long terme des gens contre la corrosion, il existe plus d'une douzaine d'éléments communs. Outre l'élément de base qu'est le fer, qui compose l'acier, il a la plus grande influence sur les performances et l'organisation de l'acier inoxydable ; les éléments sont : le carbone, le chrome, le nickel, le manganèse, le silicium, le molybdène, le titane, le niobium, le titane, le manganèse, l'azote, le cuivre, le cobalt, etc.

1. Le rôle déterminant du chrome dans l'inox : A ce jour, il n'y a pas d'inox sans chrome. La raison pour laquelle le chrome est devenu l'élément principal qui détermine les performances de l'acier inoxydable est que l'ajout de chrome en tant qu'élément d'alliage à l'acier a favorisé son mouvement contradictoire vers le développement de la résistance aux dommages causés par la corrosion.

On peut aussi dire : non tuyau en acier inoxydable dans le monde est sans chrome

Ce changement peut s'expliquer des manières suivantes :
I. Le chrome augmente le potentiel d'électrode de la solution solide à base de fer
II. Le chrome absorbe les électrons du fer pour passiver le fer. Le phénomène selon lequel la résistance à la corrosion des métaux et alliages est améliorée en raison de la prévention de la réaction anodique. Il existe de nombreuses théories de la passivation des métaux et alliages, notamment la théorie des films, la théorie de l'adsorption et la théorie de l'arrangement des électrons.

2. Le rôle du nickel dans l'acier inoxydable n'est qu'après sa combinaison avec le chrome. Le nickel est un excellent matériau résistant à la corrosion et un élément d'alliage important pour les aciers alliés.

Le nickel est un élément formateur d'austénite dans l'acier, mais pour obtenir une structure austénitique pure, les aciers au nickel à faible teneur en carbone doivent contenir du nickel 24% ; et seul le nickel 27% peut rendre l'acier résistant à certains supports Les performances de corrosion ont changé de manière significative. Le nickel ne peut donc pas constituer à lui seul l'acier inoxydable. Cependant, lorsque le nickel et le chrome sont présents dans l'acier inoxydable en même temps, l'acier inoxydable contenant du nickel possède de nombreuses propriétés intéressantes.

III. Le manganèse et l'azote peuvent remplacer les avantages des aciers austénitiques nickel-chrome-nickel dans les aciers inoxydables au chrome-nickel, mais au cours des dernières décennies, en raison du grand nombre de développements et d'applications des alliages réfractaires à base de nickel et des aciers réfractaires contenant moins de 20% nickel, À mesure que l'industrie chimique se développe, la demande d'acier inoxydable augmente et la quantité de gisements de nickel est faible et concentrée dans quelques régions. Par conséquent, la contradiction entre l'offre et la demande de nickel s'est produite dans le monde entier. Ainsi, dans les domaines de l'acier inoxydable et de nombreux autres alliages (tels que l'acier pour les grandes pièces moulées et forgées, l'acier à outils, l'acier résistant à la chaleur, etc.), en particulier dans les pays où les ressources en nickel sont relativement rares, la science de la conservation et de la le remplacement du nickel par d'autres éléments s'est largement développé. Pratique de la recherche et de la production. Dans cet aspect, davantage de recherches et d'applications visent à remplacer le manganèse et l'azote par du nickel dans l'acier inoxydable et l'acier résistant à la chaleur.

IV. De nombreuses applications consistent à remplacer le manganèse et l'azote par du nickel dans l'acier inoxydable et l'acier résistant à la chaleur.

En termes d'amélioration de la résistance à la corrosion de l'acier, le manganèse a peu d'effet. Par exemple, la teneur en manganèse de l'acier passe de 0 à 10,4%, ce qui ne modifie pas la résistance à la corrosion de l'acier dans l'air et l'acide. En effet, le manganèse a peu d'effet sur l'augmentation du potentiel d'électrode de la solution solide à base de fer, et l'effet protecteur du film d'oxyde formé est également faible. Par conséquent, bien qu'il existe des aciers austénitiques (tels que l'acier 40Mn18Cr4, 50Mn18Cr4WN, ZGMn13) alliés au manganèse dans l'industrie, etc.), ils ne peuvent pas être utilisés comme acier inoxydable.

L'effet du manganèse dans la stabilisation de l'austénite dans l'acier est environ la moitié de celui du nickel, c'est-à-dire que le rôle de l'azote 2% dans la stabilisation de l'austénite dans l'acier est également supérieur à celui du nickel. Par exemple, si de l'acier contenant du chrome 18% est requis pour obtenir une structure austénite à température ambiante, des aciers inoxydables à faible teneur en nickel avec du nickel substitué par du manganèse et de l'azote et des aciers non alliés au chrome-manganèse-azote ont été utilisés dans l'industrie. Certains ont remplacé avec succès l'acier inoxydable classique 18-8 au chrome-nickel.

V. Du titane ou du niobium est ajouté à l'acier inoxydable pour empêcher la corrosion intergranulaire.

VI. Le molybdène et le cuivre peuvent améliorer la résistance à la corrosion de certains aciers inoxydables.

VII. Influence d'autres éléments sur les propriétés et la structure de l'acier inoxydable

Les effets des éléments principaux ci-dessus sur les performances et la structure de l'acier inoxydable. En plus des éléments qui ont un effet plus important sur les performances et la structure de l'acier inoxydable, l'acier inoxydable contient également d'autres éléments.

Certains sont les mêmes que les aciers ordinaires, tels que le silicium, le soufre, le phosphore, etc. Certains sont ajoutés à des fins spécifiques, telles que le cobalt, le bore, le sélénium, les éléments des terres rares, etc. De par la nature principale de la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable, ces éléments sont des aspects secondaires par rapport aux neuf éléments discutés. Cependant, ils ne peuvent pas être complètement ignorés car leurs performances et l'organisation de l'acier inoxydable se produisent également. influences.