不銹鋼中的硫和磷,除在易切削不銹(xiu)鋼中作為合金元素外,一般是作為有害雜質對待的。標準中一般規定,
一、硫
硫在不(bu)銹鋼(gang)中的溶解度(du)很低(di),室溫,過量的硫將大(da)量形成(cheng)硫化物(wu)非(fei)金屬夾雜。
硫可與不銹鋼中的(de)鐵、鎳等形成低熔(rong)點(<1000℃)的(de)共晶(jing)并沿晶(jing)界(jie)分布。
在不銹(xiu)鋼熱加工過程中(zhong),由于硫(liu)化物共晶(jing)已呈熔(rong)融狀態,常常導(dao)致鋼的熱塑性(xing)下降(jiang)并(bing)引起沿晶(jing)界(jie)的開裂。輕則(ze)表面缺陷增多,磨削量加大,成(cheng)材率(lv)降(jiang)低,重則(ze)造成(cheng)大量廢(fei)品。
硫可(ke)增加鋼的易切(qie)削性,但硫的加入將顯著(zhu)降(jiang)低(di)鋼的耐點蝕(shi)性(見表9.2)
在(zai)(zai)具(ju)有(you)特殊要求的硝(xiao)酸級和(he)尿素級不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong),對鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)硫含量規定應≤0.010%或(huo)≤0.015%,實際控制(zhi)都希望在(zai)(zai)≤0.005%。
表9.2 向316不銹鋼(gang)中加硫對耐蝕性的影響
二、磷
磷(lin)(lin)在(zai)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)有相當(dang)的(de)溶解度。不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)磷(lin)(lin)量(liang)一般要求≤0.035%,但由(you)于磷(lin)(lin)可提高鋼(gang)的(de)強度,所以在(zai)某些(xie)高強度不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)含磷(lin)(lin)量(liang)可達0.25%~0.30%。由(you)于磷(lin)(lin)可提高鋼(gang)的(de)易(yi)切(qie)削性(xing),因而,有的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)也加入少量(liang)磷(lin)(lin)。
研(yan)究和(he)實踐表明:在(zai)硝酸和(he)尿素腐蝕條件下,磷對不銹鋼(gang)的耐蝕性非常有害(hai)(圖9.1~圖9.3);結果(guo)表明,(0.01%)的不銹鋼(gang),由(you)于鋼(gang)中磷沿晶(jing)(jing)(jing)(jing)界的偏析,即使在(zai)固(gu)溶(rong)態(tai)亦(yi)可(ke)產生晶(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)腐蝕(圖9.3),從圖9.3可(ke)知,固(gu)溶(rong)態(tai)晶(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)腐蝕形(xing)態(tai)與敏化(hua)態(tai)晶(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)腐蝕有很大的不同,而且晶(jing)(jing)(jing)(jing)界無析出物。
經微區分析,含(han)磷(lin)為0.024%的(de)尿素用00Cr17Ni14Mo2不銹鋼其晶界磷(lin)量高(gao)達(da)0.93%,而產(chan)生固(gu)溶(rong)態晶間腐蝕(shi)后,晶界的(de)磷(lin)濃度比晶內高(gao)達(da)三個數(shu)量級。
目(mu)前,對(dui)尿素級不銹鋼國內用戶已提出0%的技(ji)術要求(qiu),但對(dui)實(shi)物,還要求(qiu)低(di)于(yu)0.010%。