鈦和鈮都是強烈形成碳化物的元素,都比鉻更容易形成碳化物,鈦和鈮存在于不銹鋼中,會使鋼中的碳盡可能地與鈦或鈮結合,這樣,就會使鋼中的鉻能盡量穩定地存在于固溶體中,使固溶體中有足以保證耐腐蝕性能的鉻的含量,保證鉻不沿晶界析出,也就保證了在晶界處不存在貧鉻區,即可有效地防止不銹鋼產生晶間腐蝕。
當(dang)然(ran),加(jia)入鈦(tai)(tai)或鈮(ni)的(de)含量應根(gen)據(ju)鋼(gang)中(zhong)碳的(de)含量來確定。一般(ban)來說,不銹鋼(gang)中(zhong)鈦(tai)(tai)或鈮(ni)的(de)加(jia)入量與鋼(gang)中(zhong)碳的(de)含量的(de)關(guan)系可(ke)大致(zhi)按(an)下(xia)面的(de)公式計算:
Ti=[(C-0.02)×5]%~0.8% 1-3
Nb=10×C% 1-4
為保證不產生晶(jing)間腐(fu)蝕,除保證鋼中有足夠量的(de)鈦或鈮外,還應進行(xing)適當的(de)熱處理(li),以充分發揮鈦或鈮的(de)作(zuo)用。
不(bu)銹鋼(gang)加(jia)入鈦(tai)或(huo)(huo)鈮后,應注意(yi)的一個(ge)問題是,它(ta)們都是形成鐵素(su)(su)體(ti)的元(yuan)素(su)(su),有可(ke)能使奧氏體(ti)鋼(gang)中(zhong)產生(sheng)(sheng)少(shao)許鐵素(su)(su)體(ti),如果熱處理或(huo)(huo)使用不(bu)當,有形成σ相的可(ke)能,引起脆(cui)性,對(dui)加(jia)工性能產生(sheng)(sheng)不(bu)利的影(ying)響。
氮是一種(zhong)強烈擴大奧(ao)氏體區和穩定奧(ao)氏體組織的元素,其作(zuo)用效果相當于鎳的25~30倍(bei)。所以,有的奧(ao)氏體鋼,如1Cr17Mn6Ni4N,由于加入了氮,與(yu)共(gong)同(tong)作(zuo)用取(qu)代了一部分鎳,達到了節約(yue)鎳的效果。
對于雙相(xiang)不銹鋼來說,有意識地加入氮是為了提高鋼的耐腐蝕性,特別是提高在含有氯離子介質中的耐點(孔)腐蝕和耐縫隙腐蝕性能。盡管對氮提高不銹鋼耐腐蝕性能的機制有不同的解釋,但對氮在不銹鋼中所發揮的作用都是一致肯定和重視的。
過高的氮(dan)含(han)量可(ke)能(neng)使不銹鋼(gang)鑄(zhu)件產生(sheng)氣孔等缺陷,所以(yi),加入氮(dan)的量要(yao)合理(li)控制,一般不超(chao)過0.2%。