鉻是奧氏體不銹(xiu)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(de)(de)(de)研究(jiu)工作表明,在鉻鎳奧氏體不(bu)銹鋼中,碳(tan)含(han)量為0.1%,鉻含(han)量為18%時,自1100℃速(su)冷,能在室(shi)溫(wen)獲(huo)得單(dan)一亞穩(wen)定奧氏體組織所需的(de)(de)(de)鎳含(han)量最(zui)(zui)低(di)值約為8%。因(yin)此,常用的(de)(de)(de)18Cr-8Ni奧氏體不(bu)銹鋼是鉻、鎳配比最(zui)(zui)為適宜的(de)(de)(de)一種鋼。


  在奧氏體不銹鋼(gang)中(zhong),隨著鉻(ge)含量的(de)(de)增(zeng)加(jia),σ相形成的(de)(de)傾向加(jia)大,當鋼(gang)中(zhong)含有鉬(mu)時,鉻(ge)含量的(de)(de)增(zeng)加(jia)還會促進x相的(de)(de)形成。這些金屬間化合物(wu)的(de)(de)析出顯著降(jiang)低(di)鋼(gang)的(de)(de)塑性(xing)和(he)韌性(xing),而且在一(yi)些條件下(xia)還降(jiang)低(di)鋼(gang)的(de)(de)耐蝕性(xing)。


  奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼中鉻含量的提高將(jiang)降低馬氏體轉變溫(wen)度Ms(式(9.9)),從而提高奧氏體的穩定性。因此,鉻含量超過(guo)20%的高鉻奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼即(ji)使(shi)經(jing)過(guo)冷加工和低溫(wen)處理也(ye)很難出現(xian)馬氏體組織(zhi)。


  一般而言,只要奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼保持完全(quan)奧(ao)氏(shi)體(ti)組織而沒(mei)有(you)鐵素體(ti)的(de)生成,僅提高鉻(ge)含量(liang)不會對鋼的(de)力學性能有(you)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、耐點蝕、耐縫隙腐蝕及耐某些條件下應力腐蝕的性能。


  圖9.57為鉻(ge)對Fe-Cr-10Ni奧(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)在氧化性(xing)介質中耐蝕性(xing)的(de)(de)(de)影響。在65%沸騰的(de)(de)(de)硝酸中,隨鉻(ge)含(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)提高,Cr-Ni鋼(gang)的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)急劇增加的(de)(de)(de)臨界鉻(ge)含(han)量(liang)(liang)約為12%,而具有(you)最(zui)低穩定的(de)(de)(de)腐蝕速(su)率的(de)(de)(de)最(zui)佳鉻(ge)含(han)量(liang)(liang)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)。


  在奧氏體不(bu)銹鋼中,鉻能增大碳(tan)的溶解度(du)而降低鉻的貧(pin)化度(du),因而提高鉻含(han)量對奧氏體不(bu)銹鋼的耐(nai)晶間腐(fu)蝕是有益(yi)的。


  鉻非常有效地改(gai)善(shan)奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)耐點蝕(shi)和縫(feng)隙腐(fu)蝕(shi)性能。當(dang)鋼(gang)中(zhong)同時(shi)有鉬(mu)和氮(dan)(dan)的(de)存在時(shi),鉻的(de)這(zhe)種(zhong)作(zuo)用大(da)大(da)加強(qiang)。雖然根據研究,鉬(mu)的(de)耐點蝕(shi)及(ji)耐縫(feng)隙腐(fu)蝕(shi)的(de)能力(li)為鉻的(de)3倍(bei)左右,氮(dan)(dan)為鉻的(de)30倍(bei),但當(dang)鋼(gang)中(zhong)鉻含量不(bu)足時(shi)將難以(yi)發揮(hui)鉬(mu)、氮(dan)(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。