鉻是奧氏體不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。
早期的研究工作表(biao)明,在(zai)鉻(ge)鎳奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼中,碳含(han)量為(wei)(wei)0.1%,鉻(ge)含(han)量為(wei)(wei)18%時,自1100℃速(su)冷,能(neng)在(zai)室溫獲得單一(yi)亞穩(wen)定奧氏體(ti)(ti)組織所需(xu)的鎳含(han)量最(zui)低值約為(wei)(wei)8%。因(yin)此,常用的18Cr-8Ni奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼是鉻(ge)、鎳配(pei)比最(zui)為(wei)(wei)適宜的一(yi)種(zhong)鋼。
在奧氏體不銹(xiu)鋼中(zhong),隨著鉻(ge)含量(liang)的(de)增(zeng)加,σ相形成的(de)傾(qing)向加大,當鋼中(zhong)含有(you)鉬(mu)時,鉻(ge)含量(liang)的(de)增(zeng)加還會(hui)促進x相的(de)形成。這些(xie)金(jin)屬間化合物的(de)析出顯著降低鋼的(de)塑(su)性和(he)韌性,而且在一(yi)些(xie)條件下還降低鋼的(de)耐蝕性。
奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹鋼中鉻(ge)含(han)量的(de)提高(gao)將降(jiang)低馬氏體(ti)(ti)轉變溫(wen)度Ms(式(shi)(9.9)),從而提高(gao)奧(ao)氏體(ti)(ti)的(de)穩定性(xing)。因此(ci),鉻(ge)含(han)量超過20%的(de)高(gao)鉻(ge)奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹鋼即使經過冷加工和(he)低溫(wen)處理也(ye)很難出現(xian)馬氏體(ti)(ti)組織。
一般而言(yan),只(zhi)要奧(ao)氏體不(bu)銹鋼保持(chi)完全奧(ao)氏體組(zu)織而沒有鐵素(su)體的(de)生成,僅提高(gao)鉻含量不(bu)會對鋼的(de)力學性能有明顯的(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(jian)腐蝕、耐點蝕、耐縫隙腐(fu)蝕(shi)及耐某些條件下應力(li)腐蝕(shi)的性能。
圖9.57為鉻(ge)對Fe-Cr-10Ni奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)在(zai)氧化性(xing)(xing)介(jie)質中耐蝕性(xing)(xing)的(de)(de)(de)影(ying)響。在(zai)65%沸騰的(de)(de)(de)硝(xiao)酸中,隨鉻(ge)含(han)量的(de)(de)(de)提高,Cr-Ni鋼(gang)的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)急劇(ju)增加的(de)(de)(de)臨(lin)界(jie)鉻(ge)含(han)量約為12%,而具(ju)有最(zui)低(di)穩(wen)定的(de)(de)(de)腐蝕速率的(de)(de)(de)最(zui)佳鉻(ge)含(han)量應為18%。

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)體不銹鋼中,鉻能增大碳的溶解(jie)度(du)而降低(di)鉻的貧化度(du),因而提高(gao)鉻含量對奧氏(shi)體不銹鋼的耐晶(jing)間腐蝕(shi)是有益的。
鉻非常有(you)效(xiao)地改善奧(ao)氏體不銹鋼的(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)和縫(feng)隙(xi)腐蝕(shi)(shi)性能。當鋼中同時有(you)鉬(mu)和氮(dan)的(de)存在時,鉻的(de)這種(zhong)作用大大加強。雖然根據研究(jiu),鉬(mu)的(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)及耐(nai)縫(feng)隙(xi)腐蝕(shi)(shi)的(de)能力為鉻的(de)3倍左右,氮(dan)為鉻的(de)30倍,但當鋼中鉻含量(liang)不足時將難以發揮鉬(mu)、氮(dan)的(de)有(you)效(xiao)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。

