不鏽鋼中（zhōng）各元素的作（zuò）用

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目前已知的化學元素有100多種，在工業中常用的鋼鐵材料中可以遇到的化學元素約二（èr）十多種。

對於人們在與腐蝕現象作長期鬥爭的實踐而形成的不（bú）鏽鋼（gāng）這一（yī）特殊鋼係列來說，最常用的元素有十幾種，除了組成鋼的基本元素鐵以外，對不鏽鋼的性能與組織影（yǐng）響最大的元素是：碳、鉻、鎳、錳、矽、鉬（mù）、鈦、铌、鈦、錳、氮、銅、鈷等。這些（xiē）元素中除（chú）碳、矽、氮以外，都是化學元素周期（qī）表中（zhōng）位於過渡族的元素。

各種元素對不鏽鋼的（de）性能（néng）和（hé）組織的影響和作用

1.鉻在不（bú）鏽鋼中的決定作用：決定不鏽鋼性屬的元素隻有一種，這就是鉻，每種不鏽鋼都含有一（yī）定數量的鉻。迄今為止，還沒（méi）有不含鉻的不鏽鋼。鉻之所以成為決定不鏽鋼性能（néng）的主要元素，根本的原因（yīn）是向鋼中添加鉻作為（wéi）合金（jīn）元素以後，促使其內部的矛盾運動向有（yǒu）利於抵抗腐蝕破壞的方麵發展。這種變化可以從以下方麵得到說明（míng）：①鉻使鐵基固溶體的（de）電極電位提高 ②鉻（gè）吸收鐵的電子使鐵鈍化鈍化是（shì）由於陽極反應被阻止而引起金屬與合（hé）金耐腐（fǔ）蝕性能被（bèi）提高的現象。構成金屬與合金鈍化的理論很多，主要有薄膜論、吸附論及電子排列論。

2. 鎳在不鏽鋼中的作用是在與鉻配合後才（cái）發揮出來的 鎳是優良的耐腐蝕材料，也是合金鋼的（de）重要合金化元素。

鎳在鋼中是（shì）形成奧氏體的（de）元素，但低碳鎳鋼要獲得純奧氏體組織，含鎳量要（yào）達到24％；而隻有含鎳27％時才使鋼在某些介質中的耐腐蝕（shí）性能顯著改變。所以鎳不能單獨構（gòu）成不鏽鋼。但是鎳與鉻同時存在於（yú）不鏽鋼中時，含鎳的（de）不鏽鋼卻具有許多可貴的性能。 基於上麵的情況可知，鎳作為合金元素在不鏽鋼中的作用，在（zài）於它使高鉻鋼的（de）組織發生變化，從而使不鏽鋼的耐腐蝕性能（néng）及工藝性能獲得某些（xiē）改善

3. 錳（měng）和氮可以（yǐ）代（dài）替鉻（gè）鎳（niè）不鏽鋼中鎳 鉻鎳奧氏體鋼的優點雖然很多，但（dàn）近幾十（shí）年來由於鎳基（jī）耐（nài）熱合金與含鎳20％以下的熱強鋼的大量發展與（yǔ）應用，以及（jí）化學工（gōng）業日益（yì）發展（zhǎn）對不鏽鋼的需要量越來越大（dà），而鎳（niè）的礦藏量較少且又集中分布在少數地區，因此在世界範圍內出現了鎳在（zài）供和需方麵的矛盾。所以在不鏽鋼與許多其他合金領域（如大型鑄鍛件用鋼（gāng）、工具鋼、熱強鋼等）中，特別是鎳 的資源比較缺乏的國家，廣泛地開展了節鎳（niè）和以其他元素代鎳的科學研究與生產實踐，在這方麵研究和應用比較多的是以錳和氮來（lái）代替不鏽鋼（gāng）與耐（nài）熱鋼中的鎳。

在提高鋼的耐腐（fǔ）蝕性能方麵，錳的作用不大，如鋼中的 含錳量從（cóng）0到10．4%變化，也不使鋼在空氣與酸中的耐腐蝕性能發生明（míng）顯的改變。這是因為錳對提高鐵基固溶體的（de）電極電位的作用（yòng）不大，形成的氧化膜的防護作用也很低，所以工業上雖有以錳合金化的奧氏體鋼（如40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN、ZGMn13鋼等），但它們（men）不能作為不鏽鋼使用。

錳在鋼中穩定奧氏體的作用約為鎳的（de）二分之一，即（jí）2％的氮在鋼中的作用也是穩定奧氏體，並且作用的程度比鎳還要大。例如，欲使含18％鉻的鋼在（zài）常溫下獲得奧（ào）氏體組織，以錳和氮代鎳（niè）的低鎳不鏽鋼與元鎳的鉻錳（měng）氮不誘（yòu）鋼，目前已在工業中獲得應用，有的已（yǐ）成功（gōng）地代替了經典的（de）18-8鉻鎳不（bú）鏽鋼。

4.不鏽鋼中加鈦（tài）或铌是為了（le）防止晶間腐（fǔ）蝕。

5.鉬（mù）和銅（tóng）可以提（tí）高某些不鏽鋼的耐腐蝕性能。

6.其他元素對不鏽鋼（gāng）的性能和組織的影響 以上主要的九種元素對不鏽鋼（gāng）的（de）性能和組織的影響，除這些元素對不鏽鋼性能與組織影響較大（dà）的（de）元素以外，不鏽（xiù）鋼中還含有（yǒu）一些其他的元素。有的是和（hé）一般鋼一樣為常存（cún）雜（zá）質元素，如（rú）矽、硫、磷等．也有的（de）是為了某些特定的（de）目的而加（jiā）入的，如鈷、硼