“中國鐵合金行業(yè)年會暨2022 年錳鉻鎳礦石和鐵合金市場展望”,定于2021 年12 月10-11 日在北京召開。本屆年會由中國鐵合金網(wǎng)主辦,中國鐵合金工業(yè)協(xié)會、國際冶金資源工業(yè)協(xié)會、上海期貨交易所、無錫鑫焦點金屬等單位共同支持的年度總結(jié)和來年展望的年度會議。
中國鐵合金網(wǎng):不銹鋼中鉻、鎳、鉬、錳、碳等元素有何作用?
不銹鋼產(chǎn)品為什么很難生銹呢?
這得益于不銹鋼中主要合金元素鉻(Cr)。在不銹鋼表面的Cr易與大氣中的氧生成Cr2O3的致密鈍態(tài)氧化膜,將大氣中的水氣及氧阻絕在外,保護基材不繼續(xù)受氧化影響而腐蝕,即使材料本身受到外力或化學(xué)方式破壞表面,Cr2O3也能迅速再生成。不銹鋼成分中除了鉻,還含有錳、鎳、鉬等合金元素,這些合金元素會對不銹鋼有什么影響呢?
不銹鋼中合金元素的作用
鐵(Fe)
是不銹鋼的基本金屬元素。
鉻(Cr)
是主要鐵素體形成元素,鉻與氧結(jié)合能生成耐腐蝕的Cr2O3鈍化膜,是不銹鋼保持耐蝕性的基本元素之一,鉻含量增加可提高鋼的鈍化膜修復(fù)能力,一般不銹鋼中的鉻含量必須在12%以上。
鎳(Ni)
是主要奧氏體形成元素,能減緩鋼的腐蝕現(xiàn)象及在加熱時晶粒的長大。
鉬(Mo)
是碳化物形成元素,所形成的碳化物極為穩(wěn)定,能阻止奧氏體加熱時的晶粒長大,減小鋼的過熱敏感性,另外鉬元素能使鈍化膜更致密牢固,從而有效提高不銹鋼的耐Cl-腐蝕性。
鈮、鈦(Nb、Ti)
是強碳化物形成元素,能提高鋼的耐晶間腐蝕能力。但碳化鈦對不銹鋼的表面質(zhì)量有不利影響,因此在表面要求較高的不銹鋼中一般通過添加鈮來改善性能。
錳(Mn)
提高鋼的淬性,改善鋼的熱加工性能。錳含量達到11-14%的鋼有較高的耐磨性,可用于球磨機襯板等,較高的錳會降低抗腐蝕能力。
不銹鋼中碳、氮、硅、磷、硫的作用
碳(C)
是強奧氏體形成元素,可顯著提高鋼的強度,另外碳對耐腐蝕性也有不利的影響。
氮(N)
是強奧氏體形成元素,可顯著提高鋼的強度。但是對不銹鋼的時效開裂影響較大,因此在沖壓用途的不銹鋼中要嚴格控制氮含量。
磷、硫(P、S)
是不銹鋼中的有害元素,對不銹鋼的耐腐蝕性和沖壓性都會產(chǎn)生不利影響。
硅(Si)
可顯著提高鋼的彈性極限,屈服點和拉伸強度,廣泛用于彈簧鋼。此外在煉鋼過程中硅還作為還原劑與脫氧劑。
在生產(chǎn)、貿(mào)易及使用等環(huán)節(jié)中,人們對于不銹鋼產(chǎn)品關(guān)注較多的是不銹鋼牌號。不同牌號,不銹鋼化學(xué)成分的種類或含量有所不同。這樣,就可以通過儀器分析手段確定不銹鋼的成分及其比例后,對照分析結(jié)果和相應(yīng)材料材質(zhì)或牌號的標準要求,從而判斷被檢不銹鋼是不是某個牌號的不銹鋼了。例如304不銹鋼(國標牌號為06Cr19Ni10),其化學(xué)成分為 C(0.08%),Si(1.00%),Mn(2.00%),P(0.045%)、S(0.030%)、Ni(8.00%~11.00%)、Cr(18.00%~20.00%)等。實驗室用于分析不銹鋼材質(zhì)或判斷不銹鋼牌號的儀器或方法有原子吸收光譜法、傳統(tǒng)化學(xué)滴定分析法、碳硫分析儀、ICP-OES、X射線熒光光譜儀等。
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