鉻是奧氏體不(bu)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。


  早期的研究工(gong)作表明,在鉻(ge)鎳(nie)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong),碳含量為(wei)0.1%,鉻(ge)含量為(wei)18%時,自(zi)1100℃速(su)冷,能在室(shi)溫(wen)獲得單(dan)一亞穩定奧氏體組織所需的鎳(nie)含量最低值約為(wei)8%。因(yin)此,常(chang)用的18Cr-8Ni奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)是鉻(ge)、鎳(nie)配比最為(wei)適宜的一種鋼(gang)。


  在奧氏體不銹(xiu)鋼中,隨著(zhu)鉻(ge)含量的(de)(de)(de)增加(jia)(jia),σ相(xiang)形成(cheng)的(de)(de)(de)傾向(xiang)加(jia)(jia)大,當鋼中含有鉬時,鉻(ge)含量的(de)(de)(de)增加(jia)(jia)還(huan)會促進x相(xiang)的(de)(de)(de)形成(cheng)。這些金屬間(jian)化(hua)合物的(de)(de)(de)析出顯著(zhu)降低(di)鋼的(de)(de)(de)塑性(xing)(xing)和韌性(xing)(xing),而(er)且在一些條件下還(huan)降低(di)鋼的(de)(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)。


  奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中鉻(ge)含(han)量的提高(gao)將(jiang)降低馬氏(shi)體轉變溫度Ms(式(9.9)),從(cong)而提高(gao)奧氏(shi)體的穩(wen)定性。因此(ci),鉻(ge)含(han)量超過(guo)20%的高(gao)鉻(ge)奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)即使經(jing)過(guo)冷(leng)加工和低溫處理(li)也很難(nan)出現馬氏(shi)體組(zu)織(zhi)。


  一般而(er)言,只要(yao)奧氏體不(bu)銹鋼保(bao)持完(wan)全奧氏體組織而(er)沒有鐵素(su)體的(de)生成(cheng),僅提高鉻含量不(bu)會對鋼的(de)力(li)學性(xing)能有明顯的(de)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(shi)、耐點蝕、耐縫隙腐蝕(shi)及耐某些條件下應力腐蝕的性能。


  圖9.57為鉻對Fe-Cr-10Ni奧氏體不銹鋼(gang)在氧化性介質中(zhong)耐(nai)蝕性的(de)(de)影(ying)響(xiang)。在65%沸騰的(de)(de)硝酸中(zhong),隨鉻含(han)量的(de)(de)提(ti)高,Cr-Ni鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕性急劇增加的(de)(de)臨(lin)界(jie)鉻含(han)量約為12%,而具有最(zui)(zui)低穩定的(de)(de)腐蝕速(su)率的(de)(de)最(zui)(zui)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(shi)體不(bu)銹鋼(gang)中(zhong),鉻能增大碳的(de)(de)溶解度而(er)降低鉻的(de)(de)貧化度,因而(er)提高鉻含量對(dui)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)耐晶(jing)間腐蝕是有(you)益的(de)(de)。


  鉻(ge)(ge)非(fei)常有效地改善奧氏體不銹鋼(gang)的(de)耐點(dian)蝕(shi)和縫隙腐蝕(shi)性能。當鋼(gang)中同時有鉬和氮(dan)的(de)存在(zai)時,鉻(ge)(ge)的(de)這種作用大大加強。雖然根據研(yan)究,鉬的(de)耐點(dian)蝕(shi)及耐縫隙腐蝕(shi)的(de)能力為鉻(ge)(ge)的(de)3倍左右(you),氮(dan)為鉻(ge)(ge)的(de)30倍,但(dan)當鋼(gang)中鉻(ge)(ge)含量不足時將(jiang)難以發揮鉬、氮(dan)的(de)有效性。


  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。