鉻是奧(ao)氏體不銹鋼中最主要的合金元素,在介質的作用下,鉻能促進鋼的鈍化使之具有不銹性和耐蝕性。


  早(zao)期的研究工作表明,在鉻鎳奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong),碳含量為(wei)(wei)0.1%,鉻含量為(wei)(wei)18%時,自1100℃速冷,能在室溫(wen)獲得單一亞穩(wen)定奧氏(shi)體組織所需(xu)的鎳含量最低值約(yue)為(wei)(wei)8%。因此,常用(yong)的18Cr-8Ni奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)是鉻、鎳配比最為(wei)(wei)適宜(yi)的一種鋼(gang)。


  在(zai)奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中,隨(sui)著(zhu)鉻含量的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia),σ相形成的(de)(de)傾向(xiang)加(jia)大,當(dang)鋼(gang)中含有(you)鉬(mu)時,鉻含量的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)還(huan)會促進(jin)x相的(de)(de)形成。這些金屬(shu)間化合物的(de)(de)析出顯著(zhu)降低鋼(gang)的(de)(de)塑性(xing)和韌性(xing),而(er)且在(zai)一些條件下還(huan)降低鋼(gang)的(de)(de)耐蝕性(xing)。


  奧氏(shi)體不銹鋼(gang)中鉻含量的(de)提(ti)高(gao)(gao)將降低馬(ma)氏(shi)體轉(zhuan)變(bian)溫(wen)度Ms(式(9.9)),從而提(ti)高(gao)(gao)奧氏(shi)體的(de)穩(wen)定性。因此,鉻含量超(chao)過20%的(de)高(gao)(gao)鉻奧氏(shi)體不銹鋼(gang)即使經過冷加工和低溫(wen)處(chu)理也很難出現馬(ma)氏(shi)體組(zu)織。


  一般(ban)而(er)言,只(zhi)要奧氏(shi)體(ti)不銹鋼保持完全奧氏(shi)體(ti)組織而(er)沒(mei)有鐵素體(ti)的生成(cheng),僅提高(gao)鉻含量不會對鋼的力學(xue)性能有明(ming)顯(xian)的影響。


  鉻對奧氏體不銹鋼性能影響最大的是其耐蝕性:提高鋼的抗氧化性介質和耐酸性氯化物介質的性能;在鎳、鉬、銅的復合作用下,鉻提高耐一些還原性介質、有機酸、尿素和堿介質的性能;鉻還提高鋼耐晶間腐蝕、耐點蝕(shi)、耐縫隙(xi)腐蝕及耐某些條件下應力腐(fu)蝕的性能。


  圖(tu)9.57為鉻對Fe-Cr-10Ni奧(ao)氏(shi)體不銹鋼在氧化性(xing)介質(zhi)中(zhong)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)的(de)影響。在65%沸騰的(de)硝酸中(zhong),隨鉻含(han)量的(de)提高,Cr-Ni鋼的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)急劇增加的(de)臨界鉻含(han)量約為12%,而具有最低穩定的(de)腐蝕(shi)(shi)速率的(de)最佳鉻含(han)量應為18%。


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  對于含Mo、Cu的Cr-Ni奧氏體不銹鋼在一些含Cl-和F-的酸性氯化物中,鉻含量必須大于25%才更有效(圖9.58)。


  在奧氏體(ti)不銹鋼(gang)中(zhong),鉻能增大碳的溶解度而(er)降低鉻的貧化(hua)度,因而(er)提高鉻含量對奧氏體(ti)不銹鋼(gang)的耐晶(jing)間腐蝕是有益的。


  鉻(ge)非常有(you)(you)效(xiao)地(di)改(gai)善奧氏(shi)體不銹鋼的(de)(de)耐點(dian)蝕和縫隙腐(fu)(fu)蝕性能。當鋼中同時有(you)(you)鉬和氮的(de)(de)存在時,鉻(ge)的(de)(de)這種(zhong)作(zuo)用(yong)大(da)大(da)加(jia)強。雖然根據研究,鉬的(de)(de)耐點(dian)蝕及耐縫隙腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)能力為鉻(ge)的(de)(de)3倍左右,氮為鉻(ge)的(de)(de)30倍,但當鋼中鉻(ge)含(han)量不足(zu)時將難(nan)以發揮(hui)鉬、氮的(de)(de)有(you)(you)效(xiao)性。


  鉻對奧氏體不銹鋼耐應力腐蝕的影響視介質條件和使用環境而異。在MgCl2沸騰溶液中,鉻的作用通常是有害的,但是在含Cl-和氧的水介質、高溫高壓水及以點蝕為起源的應力腐蝕環境中,提高鋼中鉻含量對其耐應力腐蝕性能是有益的。鉻和鎳對奧氏體不銹鋼耐苛性(NaOH)應力腐蝕也是有益的。