元素对奥氏体不锈钢的影响

在奥氏体不锈钢中，有碳、铭、锰、硅、硫、磷、钼、氮、钛、铌、 镍、铜、硼、铈、镧等元素组成.每种元素对奥氏体不锈钢的影响如 下1. 碳的影响：碳在奥氏体不锈钢中是强烈形成并稳定奥氏体且扩大奥氏体区的元 素,碳形成奥氏体的能力为镍的30倍.钢中随着含碳量增加，奥氏体 不锈钢强度也随之提高.此外，还能提高奥氏体不锈钢在高浓氯化物（如42%MgCl2沸腾溶液）中的耐应力腐蚀性能.但是在奥氏体不锈钢 中，碳通常被视为有害元素，因为在焊接或加热到450度到850度，碳 可以和钢中的铭形成Cr23C6型碳化物.导致局部铭贫化，使钢的耐晶 间腐蚀性能下降.20世纪60年代以来新发展的铭镍奥氏体不锈钢,为 含碳量小于0.03%或0.02%的超低碳型不锈钢.因此，在冷、热加工及 焊接与碳弧气刨时应防止不锈钢表面增碳,以免铭的碳化物析出.2. 铭的影响：在奥氏体不锈钢中，铭是强烈形成并稳定铁素体的元素，可以缩小奥 氏体区.在铭镍奥氏体不锈钢中，当碳含量为0.1%,铭含量为18%时, 为获得稳定单一奥氏体组织，所需镍的含最最低为8%,铭能增大碳的 溶解度而降低铭的贫化度，因而提高铭含量对奥氏体不锈钢的耐晶间 腐蚀是有益的.铭还能极有效地改善奥氏体不锈钢的耐点蚀及缝隙腐 蚀性能.因此铭对奥氏体不锈钢性能影响最大的是耐蚀性.铭可提高钢的耐氧化性介质和酸性氯化物介质的性能，在镍、钼、铜的复合作 用下，铭可提高钢耐一些还原性介质、如有机酸、碱介质的性能.3. 镍的影响：奥氏体不锈钢中主要合金元素镍，其主梌用是形成并稳定奥氏体，获 得完全奥氏体组织，使强有良好的强度、塑性和韧性并具有优良的冷、 热加工性、可焊性及低温与无磁性，镍还可以显著降低奥氏体不锈钢 的冷加工硬化倾向.由于镍能改善铭的氧化膜成份、结构和性能，从而 提高奥氏体不锈钢耐氧化性介质的性能.但是降低了钢的抗高温硫化 性能，这是由于钢中晶界处形成低熔点硫化镍所致.4. 钼的影响：钼的作用主要是提高钢在还原性介质（比如H2So4、H2PO4以及一些 有机酸和尿素环境）的耐蚀性，并提高钢的耐点蚀及缝隙腐蚀等性能. 含钼不儿钢的热加工性比不含钼的差，钼含量越高，热加工越坏.另外 含钼奥氏体不锈钢中容易形成X（。

沉淀,这会恶化钢的塑性和韧性. 钼的耐点蚀和耐缝隙腐蚀能力相当于铭的3倍左右.5. 氮的影响：氮日益成为铭镍氮奥氏体不锈钢的重要合金元素,氮能提高钢的耐局 部腐蚀（耐晶间腐蚀、点蚀和缝隙腐蚀）性，氮形成奥氏体的能力与 碳相当，约为镍的30倍.作为间隙元素的氮，其固溶强化作用很强，因为它的加入可以显著提搞奥氏体不锈钢的强度.每加入0.1%氮可使铭 镍奥氏体不锈钢的室温强度提高60〜100MPa.在酸介质中，氮可提高 奥氏体不锈钢的耐一般腐蚀能力，适量的氮还可提高敏经态奥氏体不 锈钢的耐晶间腐蚀能力.在氯化物环境中，氮提高奥氏体不锈钢耐点 蚀和缝隙腐蚀性能十分显著.6. 铜的影响：铜能显著降低铭镍奥氏体不锈钢的冷作硬化倾向，提高冷国工成型性 能.奥氏体不锈钢中的铜含量为1%〜4%时,铜对钢的组织没有影响，对 钢的冷成型性有良好的作用，因此含铜的奥氏体锈钢多用于要求冷作 的一些用途中，铜可以显著降低热加工性，特别是当奥氏休不锈钢中 含镍量较低时更为明显，因此当钢中铜含量较高时,镍含量应相应提 高.7. 硅的影响：对于耐氯化物就力腐蚀，耐浓硝酸、硫酸的腐蚀，硅是铭镍奥氏体不锈 钢中不可缺少的重要合金元素.硅在奥氏体不锈钢中可提高耐蚀性, 另一个重要作用是显著提高钢在高温浓硫酸(93%H2So4〜98%H2So4) 中的耐蚀性，其机理是在钢的表面上形成了稳定的富硅氧化膜.8. 锰的影响：在节镍奥氏体不锈钢中,锰是非常重要的合金元素,其主要作用是与氮、镍等强烈形成奥氏体的元素复合而加入到钢中，以节约奥氏体不 锈钢中的镍.9. 钛和铌的影响：钛和铌主要是作为稳定化元素加入，以防止敏化态晶间腐蚀发生.钛 和铌的加入可提高奥氏体不锈钢的强度，包括高温强度.铌不像钛那 样容易氧化和氮化，因此含铌奥氏体不锈钢多用作焊接材料.10. 磷的影响：标准中规定了磷的含量小于或等于0.035%〜0.045%,磷在不锈钢中， 一般看成有害杂质，磷显著降低铭镍奥氏体不锈钢在固溶态和敏化态 下耐各种浓度硝酸腐蚀性能.11. 硫的影响：硫在奥氏体不锈钢中主要被 视为有害杂质，其含量限制在小于 0.03%〜0.035%以下.但是由于硫的加入可提高钢的切削性能，故在易 切削不锈钢中，硫被看成是合金元素.硫的有害作用主要是降低奥氏体不 锈钢的热塑性，影响热加工性,降低耐蚀性.12. 硼的影响：硼在奥氏体不锈钢中是不常用元素，其作用利大于弊，18Cr-8Ni不锈 钢中加入硼含量达到0.006%，便有明显效果，微量硼加入可提高奥氏体不锈钢的热塑性，改善热加工性.13. 稀土元素的影响稀土元素（铈、镧）对改善铭镍奥氏体钢的热加工性是很有效的.稀 土元素有是显的脱硫作用，随着钢中稀土元素的增加，硫含量则随之 降低.。