Влияние и влияние различных элементов на свойства и структуру нержавеющей стали.

В настоящее время известно более 100 химических элементов, и около двадцати химических элементов можно встретить в стальных материалах, обычно используемых в промышленности.

Для специальной серии нержавеющей стали, которая сформировалась в результате длительной борьбы людей с коррозией, существует более десятка общих элементов. Помимо основного элемента железа, из которого состоит сталь, наибольшее влияние на характеристики и организацию нержавеющей стали оказывают следующие элементы: углерод, хром, никель, марганец, кремний, молибден, титан, ниобий, титан, марганец, азот, медь, кобальт и др.

1. Решающая роль хрома в нержавеющей стали. На сегодняшний день не существует нержавеющей стали без хрома. Причина, по которой хром стал основным элементом, определяющим характеристики нержавеющей стали, заключается в том, что добавление хрома в качестве легирующего элемента в сталь способствовало ее противоречивому движению и развитию устойчивости к коррозионным повреждениям.

Мы также можем сказать: нет труба из нержавеющей стали в мире нет хрома

Это изменение можно объяснить следующим образом:
I. Хром увеличивает электродный потенциал твердого раствора на основе железа.
II. Хром поглощает электроны железа, пассивируя его. Явление повышения коррозионной стойкости металлов и сплавов за счет предотвращения анодной реакции. Существует множество теорий пассивации металлов и сплавов, в основном включая теорию пленки, теорию адсорбции и теорию расположения электронов.

2. Роль никеля в нержавеющей стали только после его соединения с хромом. Никель - отличный коррозионно-стойкий материал и важный легирующий элемент для легированных сталей.

Никель является аустенитообразующим элементом стали, но для получения чистой аустенитной структуры низкоуглеродистые никелевые стали должны содержать никель 24%; и только никель 27% может сделать сталь стойкой к определенным средам. Коррозионные свойства значительно изменились. Таким образом, никель не может быть только нержавеющей сталью. Однако, когда никель и хром присутствуют в нержавеющей стали одновременно, никельсодержащая нержавеющая сталь обладает многими ценными свойствами.

III. Марганец и азот могут заменить преимущества никель-хромоникелевых аустенитных сталей в хромоникелевых нержавеющих сталях, но в последние десятилетия из-за большого количества разработок и применений жаропрочных сплавов на основе никеля и жаропрочных сталей, содержащих менее 20% никеля. По мере роста химической промышленности растет спрос на нержавеющую сталь, а количество отложений никеля невелико и сосредоточено в нескольких регионах. Таким образом, противоречие между спросом и предложением никеля возникло во всем мире. Поэтому в области нержавеющей стали и многих других сплавов (таких как сталь для крупных отливок и поковок, инструментальная сталь, жаропрочная сталь и т. Д.), Особенно в странах, где ресурсы никеля относительно ограничены, наука о консервации никеля и замена никеля другими элементами получила широкое распространение. Научно-производственная практика. В этом аспекте больше исследований и применений направлено на замену марганца и азота никелем в нержавеющей и жаропрочной стали.

IV. Многие приложения заключаются в замене марганца и азота никелем в нержавеющей и жаропрочной стали.

С точки зрения улучшения коррозионной стойкости стали марганец мало влияет. Например, содержание марганца в стали изменяется от 0 до 10,41ТП1Т, что не влияет на коррозионную стойкость стали на воздухе и в кислоте. Это связано с тем, что марганец мало влияет на увеличение электродного потенциала твердого раствора на основе железа, а защитный эффект образованной оксидной пленки также невелик. Следовательно, хотя в промышленности и т. Д. Существуют аустенитные стали (такие как сталь 40Mn18Cr4, 50Mn18Cr4WN, ZGMn13), легированные марганцем), но они не могут использоваться в качестве нержавеющей стали.

Влияние марганца на стабилизацию аустенита в стали примерно вдвое меньше, чем у никеля, то есть роль азота 2% в стабилизации аустенита в стали также больше, чем роль никеля. Например, если для получения аустенитной структуры при комнатной температуре требуется сталь, содержащая хром 181ТР1Т, в промышленности использовались низко-никелевые нержавеющие стали с марганцем и азотзамещенным никелем и хромомарганцево-азотные нелегированные стали. Некоторые успешно заменили классическую хромоникелевую сталь 18-8.

V. Титан или ниобий добавляют в нержавеющую сталь для предотвращения межкристаллитной коррозии.

VI. Молибден и медь могут улучшить коррозионную стойкость некоторых нержавеющих сталей.

VII. Влияние других элементов на свойства и структуру нержавеющей стали

Влияние вышеперечисленных основных элементов на характеристики и структуру нержавеющей стали. В дополнение к элементам, которые в большей степени влияют на характеристики и структуру нержавеющей стали, нержавеющая сталь также содержит некоторые другие элементы.

Некоторые из них такие же, как обычные стали, такие как кремний, сера, фосфор и т. Д. Некоторые добавляются для определенных целей, например, кобальт, бор, селен, редкоземельные элементы и так далее. Исходя из основного характера коррозионной стойкости нержавеющей стали, эти элементы не являются основными аспектами по сравнению с девятью обсуждаемыми элементами. Однако их нельзя полностью игнорировать, потому что их характеристики и организация также выполнены из нержавеющей стали. влияет.