Efeitos e efeitos de vários elementos nas propriedades e estrutura do aço inoxidável

Existem mais de 100 elementos químicos atualmente conhecidos e cerca de vinte elementos químicos podem ser encontrados em materiais de aço comumente usados na indústria.

Para a série especial de aço inoxidável, que é formada pela longa luta das pessoas contra a corrosão, há mais de uma dúzia de elementos comuns. Além do elemento básico ferro, que compõe o aço, ele tem a maior influência no desempenho e organização dos elementos de aço inoxidável: carbono, cromo, níquel, manganês, silício, molibdênio, titânio, nióbio, titânio, manganês, nitrogênio, cobre, cobalto, etc.

1. O papel decisivo do cromo no aço inoxidável: Até hoje, não existe aço inoxidável sem cromo. A razão pela qual o cromo se tornou o principal elemento que determina o desempenho do aço inoxidável é que a adição de cromo como elemento de liga ao aço promoveu seu movimento contraditório para o desenvolvimento de resistência aos danos da corrosão.

Também podemos dizer: não tubo de aço inoxidável no mundo é livre de cromo

Essa mudança pode ser explicada das seguintes maneiras:
I. O cromo aumenta o potencial do eletrodo da solução sólida à base de ferro
II. O cromo absorve os elétrons do ferro para torná-lo passivo. O fenômeno de que a resistência à corrosão de metais e ligas é melhorada devido à prevenção da reação anódica. Existem muitas teorias de passivação de metais e ligas, incluindo principalmente a teoria do filme, a teoria da adsorção e a teoria do arranjo de elétrons.

2. O papel do níquel no aço inoxidável é somente depois de combinado com o cromo. O níquel é um excelente material resistente à corrosão e um importante elemento de liga para aços-liga.

O níquel é um elemento formador de austenita no aço, mas para obter uma estrutura austenítica pura, os aços com baixo teor de carbono devem conter níquel 24%; e apenas o níquel 27% pode tornar o aço resistente a certos meios O desempenho de corrosão mudou significativamente. Portanto, o níquel não pode constituir apenas aço inoxidável. No entanto, quando o níquel e o cromo estão presentes no aço inoxidável ao mesmo tempo, o aço inoxidável contendo níquel tem muitas propriedades valiosas.

III. O manganês e o nitrogênio podem substituir as vantagens dos aços austeníticos de níquel-cromo-níquel em aços inoxidáveis cromo-níquel, mas nas últimas décadas, devido ao grande número de desenvolvimentos e aplicações de ligas resistentes ao calor à base de níquel e aços resistentes ao calor contendo menos de níquel 20%, Como a indústria química está crescendo, a demanda por aço inoxidável está aumentando e a quantidade de depósitos de níquel é pequena e concentrada em algumas regiões. Portanto, a contradição entre oferta e demanda de níquel ocorre em todo o mundo. Portanto, nos campos de aço inoxidável e muitas outras ligas (como aço para grandes fundidos e forjados, aço ferramenta, aço resistente ao calor, etc.), especialmente em países onde os recursos de níquel são relativamente escassos, a ciência da conservação do níquel e a substituição do níquel por outros elementos tem sido amplamente desenvolvida. Prática de pesquisa e produção. Nesse aspecto, mais pesquisas e aplicações visam substituir o manganês e o nitrogênio por níquel em aço inoxidável e aço resistente ao calor.

4. Muitas aplicações são para substituir o manganês e o nitrogênio por níquel em aço inoxidável e aço resistente ao calor.

Em termos de melhoria da resistência à corrosão do aço, o manganês tem pouco efeito. Por exemplo, o conteúdo de manganês no aço muda de 0 para 10,4%, o que não muda a resistência à corrosão do aço no ar e no ácido. Isso ocorre porque o manganês tem pouco efeito no aumento do potencial do eletrodo da solução sólida à base de ferro, e o efeito protetor do filme de óxido formado também é baixo. Portanto, embora existam aços austeníticos (como aço 40Mn18Cr4, 50Mn18Cr4WN, ZGMn13) ligados com manganês na indústria etc.), eles não podem ser usados como aço inoxidável.

O efeito do manganês na estabilização da austenita no aço é cerca da metade daquele do níquel, ou seja, o papel do nitrogênio 2% na estabilização da austenita no aço também é maior do que o do níquel. Por exemplo, se o aço contendo cromo 18% for necessário para obter uma estrutura de austenita à temperatura ambiente, aços inoxidáveis de baixo níquel com manganês e níquel substituído com nitrogênio e aços não ligados cromo-manganês-nitrogênio têm sido usados na indústria. Alguns substituíram com sucesso o clássico aço inoxidável 18-8 cromo-níquel.

V. Titânio ou nióbio é adicionado ao aço inoxidável para evitar corrosão intergranular.

VI. O molibdênio e o cobre podem melhorar a resistência à corrosão de alguns aços inoxidáveis.

VII. Influência de outros elementos nas propriedades e estrutura do aço inoxidável

Os efeitos dos elementos principais acima no desempenho e na estrutura do aço inoxidável. Além dos elementos que têm um maior efeito no desempenho e na estrutura do aço inoxidável, o aço inoxidável também contém alguns outros elementos.

Alguns são iguais aos aços comuns, como silício, enxofre, fósforo, etc. Alguns são adicionados para alguns fins específicos, como cobalto, boro, selênio, elementos de terras raras e assim por diante. Pela natureza principal da resistência à corrosão do aço inoxidável, esses elementos são aspectos não principais em relação aos nove elementos discutidos. No entanto, eles não podem ser completamente ignorados porque seu desempenho e organização do aço inoxidável também ocorrem. influências.