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(zao)期的(de)研究工作表明,在鉻鎳奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中,碳(tan)含量(liang)為(wei)0.1%,鉻含量(liang)為(wei)18%時(shi),自1100℃速冷,能在室溫獲得單一(yi)亞穩定奧氏體組織所(suo)需的(de)鎳含量(liang)最低(di)值(zhi)約為(wei)8%。因(yin)此,常用(yong)的(de)18Cr-8Ni奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)是(shi)鉻、鎳配比(bi)最為(wei)適宜的(de)一(yi)種鋼(gang)。


  在奧氏(shi)體不銹鋼(gang)中(zhong),隨著鉻含(han)(han)量的(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia),σ相形成的(de)(de)傾向加(jia)(jia)大,當鋼(gang)中(zhong)含(han)(han)有鉬時,鉻含(han)(han)量的(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)還(huan)(huan)會促進(jin)x相的(de)(de)形成。這些金屬間化(hua)合物的(de)(de)析(xi)出顯著降低(di)鋼(gang)的(de)(de)塑(su)性(xing)和(he)韌性(xing),而且在一些條件下(xia)還(huan)(huan)降低(di)鋼(gang)的(de)(de)耐蝕性(xing)。


  奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼中鉻含(han)量的(de)(de)提(ti)高將降低馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)轉變溫度Ms(式(shi)(9.9)),從而提(ti)高奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)穩定(ding)性。因此,鉻含(han)量超過20%的(de)(de)高鉻奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼即使經(jing)過冷加工和低溫處理(li)也很難出現馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)組織。


  一(yi)般而言,只要奧(ao)氏體不(bu)銹鋼保持完全奧(ao)氏體組(zu)織而沒有鐵素體的(de)生成,僅提高(gao)鉻含量(liang)不(bu)會對(dui)鋼的(de)力(li)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;鉻還提高鋼耐晶間腐(fu)蝕(shi)、耐點蝕(shi)、耐縫(feng)隙腐蝕(shi)及耐某些條件下應力腐(fu)蝕的性能。


  圖9.57為(wei)鉻(ge)(ge)對Fe-Cr-10Ni奧氏(shi)體不銹鋼(gang)在氧化(hua)性介質(zhi)中耐蝕性的(de)(de)影(ying)響(xiang)。在65%沸騰(teng)的(de)(de)硝(xiao)酸中,隨鉻(ge)(ge)含量的(de)(de)提(ti)高,Cr-Ni鋼(gang)的(de)(de)耐蝕性急劇增加的(de)(de)臨界鉻(ge)(ge)含量約為(wei)12%,而具有最(zui)低穩定(ding)的(de)(de)腐蝕速率的(de)(de)最(zui)佳鉻(ge)(ge)含量應為(wei)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(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)中,鉻(ge)能增大碳的(de)(de)溶解度(du)而降低鉻(ge)的(de)(de)貧化度(du),因而提高鉻(ge)含量對奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)耐晶間腐(fu)蝕是有益(yi)的(de)(de)。


  鉻(ge)(ge)(ge)非常有(you)效地改善奧氏體不銹鋼(gang)的耐點蝕(shi)(shi)(shi)和縫隙(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性能。當(dang)鋼(gang)中(zhong)同時有(you)鉬和氮的存在時,鉻(ge)(ge)(ge)的這種作用大(da)大(da)加強。雖然根據(ju)研(yan)究,鉬的耐點蝕(shi)(shi)(shi)及(ji)耐縫隙(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的能力為鉻(ge)(ge)(ge)的3倍(bei)左右,氮為鉻(ge)(ge)(ge)的30倍(bei),但當(dang)鋼(gang)中(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)含量不足時將難以發揮鉬、氮的有(you)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。