一、硫化(hua)物(wu)的有害作用(yong) 


   不銹鋼中的硫化物夾雜主要是MnS。由于MnS極易溶于含Cl-的水中,它的有害作用主要是降低不銹鋼的耐蝕性,特別是降低耐點蝕和耐縫隙腐蝕性能,而且與鋼中錳含量有關。


   國外已開始生產低錳量(≤0.3%)的06Cr17Ni12Mo2(316)和022Cr17Ni12Mo2(316L)。對醫療用00Cr18Ni14Mo2(316L)則要求鋼中硫量從≤0.01%降到≤0.003%或≤0.004%,以滿足ASTM F138標準的要求。


   研究已(yi)表明,低(di)錳(meng)量(liang)(liang)的(de)(de)0Cr18Ni9其耐(nai)點蝕性能與含約(yue)(yue)2%Mo的(de)(de)正(zheng)常錳(meng)量(liang)(liang)的(de)(de)0Cr17Ni14Mo2相(xiang)當(dang)。國(guo)內在(zai)生產中已(yi)采取措施,在(zai)盡量(liang)(liang)降低(di)18-8鉻鎳(nie)鋼中硫(liu)量(liang)(liang)的(de)(de)同時,也在(zai)降低(di)鋼中錳(meng)量(liang)(liang),一般控制在(zai)1%以下(大多約(yue)(yue)0.5%)。


   由于硫(liu)化物(wu)(wu)和氧(yang)(yang)化物(wu)(wu)復合夾(jia)(jia)雜的存(cun)在,破壞了(le)不(bu)銹鋼(gang)基體的連續性,經熱加工后,硫(liu)化物(wu)(wu)延伸變形,而氧(yang)(yang)化物(wu)(wu)夾(jia)(jia)雜不(bu)變形,夾(jia)(jia)雜兩(liang)端形成微裂,導(dao)致了(le)應力集中(zhong),同時還(huan)強化了(le)鋼(gang)的力學性能(neng)(neng)的方向(xiang)性。所以(yi)鋼(gang)中(zhong)硫(liu)化物(wu)(wu)的另一有(you)害作用是降低鋼(gang)的塑、韌性和抗疲勞(lao)性能(neng)(neng),特別是橫向(xiang)性能(neng)(neng)。



二、氧化物和硅酸鹽的有害作(zuo)用


   鋼(gang)中夾雜(za)物(wu)的(de)(de)存在,破壞了不銹鋼(gang)基體的(de)(de)連(lian)續性(xing)(xing)并導(dao)致應力集(ji)中,從(cong)而降(jiang)低鋼(gang)的(de)(de)塑(su)、韌性(xing)(xing)和(he)抗(kang)疲勞性(xing)(xing)能,鋼(gang)中氧(yang)化(hua)物(wu)和(he)硅酸(suan)鹽也不例外,由于  等夾雜(za)硬度高,難(nan)變形(xing),多呈鏈狀、串狀,一(yi)方(fang)面增強鋼(gang)的(de)(de)力學(xue)性(xing)(xing)能的(de)(de)方(fang)向性(xing)(xing),使橫向性(xing)(xing)能惡化(hua),另一(yi)方(fang)面使鋼(gang)的(de)(de)切削加工性(xing)(xing)下(xia)降(jiang),而且(qie)很難(nan)拋(pao)光。


   1Cr18Ni9Ti連鑄坯表面的(de)翻皮(pi)、結疤、凹凸不平(ping)以(yi)及裂紋等缺(que)陷均與(yu)鋼中(zhong)非金屬夾雜(za)物有關,其中(zhong)主要是 和鈦的(de)氧化物與(yu)氮化物。


   一些鋼廠1Cr18Ni9Ti不銹鋼(gang)管內表面翹皮和外表面螺旋形裂紋等缺陷也常常與鋼中氧化物、硅酸鹽和氮化物有關(試驗用鋼α相很低,為一級)。


   不(bu)銹鋼中常常觀察到有以氧化(hua)物(wu)和硅酸(suan)鹽為“核心”,以各(ge)種硫化(hua)物(wu),如MnS,(Fe,Mn)S為“外殼”的(de)復(fu)雜夾(jia)雜物(wu)。這種夾(jia)雜物(wu)對鋼的(de)耐(nai)點(dian)蝕、耐(nai)縫隙腐蝕性能最為有害。


  國外對經退火、酸洗和表面精加工的06Cr19Ni10(304)不銹鋼冷軋表面的大量發紋進行了分析,結果表明:這些發紋是由于鋼中CaO和MnO的硅酸鹽經熱軋、冷軋后變形、伸長,再經酸洗,夾雜物脫落,最后經精加工便以發紋形態顯露了出來。


  國內生產(chan)并大(da)量出口的2Cr13餐具(ju),有的由(you)于使用前在運輸(shu)過程中便嚴重銹蝕(shi)而導致全部退貨(huo)。國產(chan)2Cr13和進口2Cr13板(ban)材耐點蝕(shi)性的對比結果(表9.3)表明:國產(chan)板(ban)材擊(ji)穿電位很(hen)低,有的板(ban)材根本(ben)不能鈍化。這說明國產(chan)材耐銹蝕(shi)性能較(jiao)差。采(cai)取用硅鐵粉代替原用的全鋁粉脫氧(yang)等措施,最(zui)終2Cr13板(ban)材耐銹蝕(shi)不良(liang)問題獲得了圓滿(man)解決。


表 3.jpg



三、氮化物的有(you)害作用 


   由于不銹鋼中的氮化物夾雜硬度高,不易變形,在鋼材中又多成群分布,所以對鋼的不利影響與Al2O3、SiO2等氧化物夾雜相當類似。如降低鋼的橫向性能、抗疲勞性能和拋光性能等。


   氮化物(wu)對鋼(gang)的(de)(de)(de)力學(xue)性能(neng)的(de)(de)(de)有害作(zuo)用,在中(zhong)(zhong)、高(gao)鉻鐵素體不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)(zhong)最為(wei)明(ming)顯(xian)。圖9.6系(xi)氮化物(wu)對高(gao)純(chun)00Cr18Mo2(0.001%~0.002%C)不(bu)銹鋼(gang)脆性轉變(bian)溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)影(ying)響。可以看出(chu),隨鋼(gang)中(zhong)(zhong)氮化物(wu)(TiN,NbN,AIN等)的(de)(de)(de)增加,鋼(gang)的(de)(de)(de)脆性轉變(bian)溫(wen)度(du)(du)明(ming)顯(xian)上升。研究表明(ming),呈幾(ji)何形狀存在的(de)(de)(de)氮化物(wu)是導致00Cr18Mo2鋼(gang)脆性穿(chuan)晶斷(duan)裂的(de)(de)(de)裂紋源。


   在含鈦的不銹鋼(1Cr18Ni9Ti,06Cr18Ni11Ti等)中,由于氮可與鈦形成TiN、Ti(C,N),以及鋼液中TiO2、Al2O3等的存在,常常使連鑄坯表面缺陷增加,鑄坯內部純凈度也降低。不僅增加鑄坯的修磨量和金屬的消耗,而且使鋼材成品質量下降。


   不(bu)銹鋼(gang)中的(de)(de)非金屬(shu)夾(jia)(jia)雜(za)物(wu)常常是各類(lei)夾(jia)(jia)雜(za)物(wu)共存。因此,對鋼(gang)的(de)(de)有害作用(yong)也(ye)經常是各類(lei)夾(jia)(jia)雜(za)物(wu)綜合作用(yong)的(de)(de)結(jie)果。圖9.7便是非金屬(shu)夾(jia)(jia)雜(za)物(wu)對一(yi)種超低碳、含氮的(de)(de)鉻鎳奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)沖擊(ji)韌性(xing)的(de)(de)影響。顯然,夾(jia)(jia)雜(za)物(wu)增(zeng)加,鋼(gang)的(de)(de)沖擊(ji)韌性(xing)顯著下降。




聯系方式.jpg