不鏽鋼（gāng）中各元素的作用（yòng）

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目前（qián）已知的化學元素有100多（duō）種，在工業（yè）中常用的鋼鐵材（cái）料中可以遇到的化學元素約二十多種。

對於人們在與腐蝕現象作長（zhǎng）期鬥爭的（de）實踐而形成的不鏽鋼這一特殊鋼係（xì）列（liè）來說，最常用的元素有十幾種，除了組成鋼的基本元（yuán）素鐵以外，對不鏽（xiù）鋼的性能與組織影響最大的元素是：碳、鉻、鎳、錳、矽、鉬、鈦、铌、鈦、錳、氮、銅、鈷等。這些元素中除碳、矽、氮以外，都是化學元素周（zhōu）期表中位於過渡族的元素。

各種元素對不鏽鋼的性能和（hé）組織的影響和作用

1.鉻在不鏽鋼中的決定作用：決定不鏽鋼性屬的元素隻有一種，這就是鉻，每種不鏽鋼都含有一定數（shù）量的鉻。迄（qì）今為止，還沒有不含鉻的不鏽鋼。鉻之（zhī）所（suǒ）以成為決定不鏽鋼性能的主要元素，根本的原因是向鋼中添加（jiā）鉻作為合金元素以後，促使其內部（bù）的（de）矛（máo）盾運動向有利於抵（dǐ）抗腐蝕破壞的方麵發展。這種（zhǒng）變化可以從以下方麵得到說明：①鉻使鐵基固溶（róng）體的電極電位提高 ②鉻吸收鐵的電子使鐵鈍化鈍化是由於陽極反應被阻（zǔ）止而（ér）引起金屬（shǔ）與（yǔ）合（hé）金耐腐蝕性能被提高的現象。構成金屬與合金（jīn）鈍化的理論很多，主要有薄膜論、吸附論及電子排（pái）列論。

2. 鎳在不鏽鋼中（zhōng）的作用是在（zài）與鉻（gè）配合後才發揮出來的 鎳是優良的耐（nài）腐蝕材料，也是合金鋼的重要合金（jīn）化元素。

鎳在鋼（gāng）中是（shì）形成奧氏體的元素，但低碳鎳鋼要獲得純奧氏體組織，含鎳量要達到24％；而隻有含鎳27％時才使鋼在某些（xiē）介質（zhì）中的（de）耐腐蝕性能顯著改變。所以（yǐ）鎳不能單（dān）獨構成不鏽鋼。但是鎳與（yǔ）鉻同時存在於不鏽鋼中時，含鎳的不鏽鋼卻具有許多（duō）可貴的性能。 基於上麵的情況可知，鎳作為合金（jīn）元素在不鏽鋼中的作用，在於它使高鉻鋼的組織發生變化，從而使（shǐ）不鏽鋼的耐腐蝕性能及工（gōng）藝性能獲（huò）得某些改善

3. 錳和氮可以代替（tì）鉻鎳不鏽鋼中鎳 鉻鎳（niè）奧氏體鋼（gāng）的優點雖然很多，但近幾十年來由於（yú）鎳基耐熱合金與含鎳20％以（yǐ）下的熱強鋼的大量發展與應用，以及化學工業日益發展對（duì）不鏽（xiù）鋼的（de）需要量越來越大，而鎳的礦藏（cáng）量（liàng）較少且又集中分布在少數地區，因此在世界範圍內出現了鎳在供和需（xū）方麵的矛盾。所以（yǐ）在不鏽鋼與許（xǔ）多其（qí）他合金領域（如大型鑄（zhù）鍛件用鋼、工具鋼、熱（rè）強鋼等）中，特別是鎳 的資源比較缺乏的國家，廣泛地開展了節鎳和（hé）以其他元素代鎳的科學研究與生產實踐，在這方（fāng）麵研（yán）究（jiū）和應用比較多的（de）是以錳和氮來（lái）代替不鏽鋼與耐熱鋼中的鎳。

在提（tí）高（gāo）鋼的（de）耐腐蝕性能方麵，錳（měng）的作用不大，如鋼中的 含錳量從0到10．4%變化，也（yě）不使鋼在空氣與酸中的耐（nài）腐蝕性能發生明顯的改變。這是因為錳對提高鐵基固溶體的電極電位（wèi）的作用不大，形成的氧化膜的防護作用也很低，所以（yǐ）工業上雖有（yǒu）以錳合金（jīn）化的奧氏（shì）體鋼（如（rú）40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN、ZGMn13鋼等），但（dàn）它們不能作為不鏽鋼使用。

錳在鋼中穩定奧（ào）氏體的（de）作（zuò）用約為鎳的二分之一，即2％的氮在鋼中的作用也是穩定奧氏體，並（bìng）且作用的程度比（bǐ）鎳（niè）還要大。例如，欲使含18％鉻的鋼在常溫下獲得奧氏體組織，以錳（měng）和（hé）氮代鎳的低鎳不鏽鋼與元鎳的（de）鉻錳（měng）氮不誘鋼，目前已在工業中獲得應用，有的已成功地代替了（le）經典的18-8鉻鎳（niè）不鏽鋼。

4.不鏽鋼中加鈦或铌是為了防止晶間腐蝕。

5.鉬和銅可以提高某些不鏽鋼的耐腐蝕性（xìng）能。

6.其（qí）他元素對不鏽鋼的性能和組織的影響 以上主要的（de）九（jiǔ）種元素對不鏽鋼的性能和組織（zhī）的影響，除這（zhè）些元素對不鏽鋼性能與組織影響較大的元素以（yǐ）外，不鏽鋼中還含有一些其他的元（yuán）素。有的（de）是和一般鋼一樣為常存雜質元素，如矽、硫、磷等．也有的是為了某些特定的目的而加入的，如鈷、硼