合金元素系指人們為了獲得所需要的組織和各種性能向不銹(xiu)鋼(gang)中加入的具有一定含量范圍的元素。向不銹鋼中加入的合金元素主要是金屬元素,如Cr、Ni、Mo、Si、Cu、Mn、W等,但也有非金屬元素,如C、N等。
向不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)加入的(de)合(he)金(jin)元(yuan)(yuan)素(su)的(de)主要去向和(he)作用(yong)是(shi):合(he)金(jin)元(yuan)(yuan)素(su)作為溶質,以(yi)(yi)原子狀態進入以(yi)(yi)鐵(Fe)為溶劑的(de)固(gu)態溶液中,形成(cheng)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)各種(zhong)基(ji)(ji)體(ti)組織(固(gu)溶體(ti));各合(he)金(jin)元(yuan)(yuan)素(su)間(jian)相互作用(yong),形成(cheng)各種(zhong)化(hua)合(he)物;有的(de)合(he)金(jin)元(yuan)(yuan)素(su)(如Cu、Pb等)當其含量超(chao)過它在鋼(gang)(gang)中的(de)溶解度時,還可以(yi)(yi)較(jiao)純的(de)金(jin)屬(shu)相存在于基(ji)(ji)體(ti)中;一(yi)(yi)些(xie)比(bi)較(jiao)活潑的(de)元(yuan)(yuan)素(su)和(he)與鋼(gang)(gang)中氧(yang)、硫等結合(he)力強的(de)一(yi)(yi)些(xie)元(yuan)(yuan)素(su),還可形成(cheng)各種(zhong)非金(jin)屬(shu)夾雜物(見本書第9章不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)質量控制的(de)內容)。不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中的(de)合(he)金(jin)元(yuan)(yuan)素(su)正是(shi)通(tong)過這些(xie)作用(yong)對鋼(gang)(gang)的(de)組織和(he)性能(neng)產生各種(zhong)影響(xiang)。
由于不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)組織與性能在許多條(tiao)件下(xia)主要由鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)合(he)金元(yuan)素(su)所決定,因此,研(yan)究不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)成分(fen)、組織、性能之(zhi)間的(de)(de)關系一直為人們所關注。
通俗地(di)說,不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)性(xing)能系(xi)指在(zai)(zai)外界(jie)化學、力學、物理等因素(su)的(de)作用(yong)(yong)(yong)下(xia)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)行(xing)為。例如,在(zai)(zai)化學介質作用(yong)(yong)(yong)下(xia),鋼(gang)的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)性(xing)和(he)耐蝕性(xing)等;在(zai)(zai)力學因素(su)作用(yong)(yong)(yong)下(xia),鋼(gang)的(de)強度,塑、韌(ren)性(xing)等;在(zai)(zai)物理因素(su)作用(yong)(yong)(yong)下(xia),鋼(gang)的(de)導熱性(xing)、磁性(xing)等。
向鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)加(jia)入合(he)金(jin)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素,這些合(he)金(jin)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素本(ben)身(shen)的(de)(de)(de)(de)特(te)性(xing)(xing)(xing)會自然帶給添(tian)加(jia)它們的(de)(de)(de)(de)新合(he)金(jin)。前面(mian)所(suo)述及(ji)的(de)(de)(de)(de)向鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)加(jia)入鉻(ge)可使(shi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)具有不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)性(xing)(xing)(xing),就是因為(wei)鉻(ge)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素本(ben)身(shen)既不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)生(sheng)鐵銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu),又(you)具有遠比(bi)鐵強(qiang)得多(duo)的(de)(de)(de)(de)鈍(dun)化(hua)能力(li)并能使(shi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鈍(dun)化(hua)。當(dang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)鉻(ge)量≥12%,這種(zhong)鈍(dun)化(hua)作用便顯現了出(chu)(chu)來(lai)。向不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)加(jia)入其(qi)他(ta)合(he)金(jin)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素,這些合(he)金(jin)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(多(duo)種(zhong)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素時(shi)則是它們之間(jian)的(de)(de)(de)(de)復合(he)作用)的(de)(de)(de)(de)特(te)性(xing)(xing)(xing)同樣會帶給添(tian)加(jia)它們的(de)(de)(de)(de)各類(lei)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。合(he)金(jin)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素對(dui)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)影(ying)響,一(yi)(yi)是合(he)金(jin)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素直接影(ying)響不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能,二是通過前面(mian)敘述的(de)(de)(de)(de)改變不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)組織結(jie)(jie)(jie)構(gou)來(lai)影(ying)響不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能。一(yi)(yi)般(ban)說來(lai),合(he)金(jin)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素所(suo)直接影(ying)響的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要是不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)耐(nai)(nai)蝕性(xing)(xing)(xing)(當(dang)然在一(yi)(yi)些條件下也(ye)影(ying)響其(qi)他(ta)性(xing)(xing)(xing)能,例(li)(li)如固溶強(qiang)化(hua)作用等),而組織結(jie)(jie)(jie)構(gou)所(suo)影(ying)響的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要是鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)力(li)學(xue),冷、熱加(jia)工性(xing)(xing)(xing),焊接、物理(li)等性(xing)(xing)(xing)能(當(dang)然在一(yi)(yi)些條件下也(ye)影(ying)響鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)耐(nai)(nai)蝕性(xing)(xing)(xing),例(li)(li)如由于一(yi)(yi)些化(hua)合(he)物析出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響)。在不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)許多(duo)性(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)影(ying)響又(you)常常是鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)化(hua)學(xue)成分和鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)組織結(jie)(jie)(jie)構(gou)共同作用的(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)(jie)果。除了合金元素外,影(ying)響不銹鋼性能的因(yin)素還很多(duo),后面再(zai)另做介(jie)紹。