鉻是奧(ao)氏體不銹鋼(gang)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)(de)研究工作表明,在鉻鎳奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼中,碳含量為0.1%,鉻含量為18%時,自1100℃速冷,能在室溫獲得單(dan)一亞穩定奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)織所需的(de)(de)鎳含量最低值約為8%。因(yin)此(ci),常用的(de)(de)18Cr-8Ni奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼是鉻、鎳配(pei)比(bi)最為適宜的(de)(de)一種鋼。


  在奧氏體不(bu)銹鋼中,隨(sui)著鉻(ge)含(han)量(liang)的(de)(de)增加(jia),σ相形(xing)成(cheng)的(de)(de)傾(qing)向(xiang)加(jia)大(da),當鋼中含(han)有鉬時(shi),鉻(ge)含(han)量(liang)的(de)(de)增加(jia)還(huan)會促進x相的(de)(de)形(xing)成(cheng)。這些金屬間(jian)化合物(wu)的(de)(de)析出(chu)顯著降低鋼的(de)(de)塑性和(he)韌性,而且在一些條件下還(huan)降低鋼的(de)(de)耐蝕性。


  奧氏(shi)體不銹鋼中鉻含量的提(ti)高(gao)將降(jiang)低(di)馬氏(shi)體轉(zhuan)變溫度Ms(式(shi)(9.9)),從而提(ti)高(gao)奧氏(shi)體的穩定性。因此,鉻含量超過20%的高(gao)鉻奧氏(shi)體不銹鋼即使經過冷(leng)加工(gong)和低(di)溫處理也很難(nan)出現馬氏(shi)體組織(zhi)。


  一(yi)般而言,只要奧氏體不(bu)銹鋼(gang)保持完全奧氏體組織而沒有鐵素體的(de)生成,僅提(ti)高鉻含量不(bu)會(hui)對鋼(gang)的(de)力學(xue)性能(neng)有明顯的(de)影響(xiang)。


  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蝕、耐點蝕(shi)、耐縫隙(xi)腐蝕及耐某些條件下應力腐蝕(shi)的性能。


  圖(tu)9.57為鉻對Fe-Cr-10Ni奧氏體不銹鋼在(zai)(zai)氧化性介質中耐蝕(shi)性的影響。在(zai)(zai)65%沸騰的硝(xiao)酸中,隨鉻含量的提(ti)高,Cr-Ni鋼的耐蝕(shi)性急劇增(zeng)加的臨(lin)界鉻含量約為12%,而具有最低穩定(ding)的腐蝕(shi)速(su)率的最佳鉻含量應(ying)為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)。


  在奧氏(shi)體不銹鋼(gang)中,鉻能增大碳的溶(rong)解度而(er)降低鉻的貧化度,因而(er)提高鉻含(han)量(liang)對奧氏(shi)體不銹鋼(gang)的耐晶間腐蝕是(shi)有益的。


  鉻非常有效地改善(shan)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的耐點蝕和(he)縫(feng)隙腐(fu)蝕性(xing)能。當(dang)鋼(gang)中(zhong)同時有鉬(mu)和(he)氮的存在時,鉻的這種作用大大加強。雖然根據研究,鉬(mu)的耐點蝕及(ji)耐縫(feng)隙腐(fu)蝕的能力為(wei)鉻的3倍左右,氮為(wei)鉻的30倍,但(dan)當(dang)鋼(gang)中(zhong)鉻含量不(bu)足時將難(nan)以發揮鉬(mu)、氮的有效性(xing)。


  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。