鈦和鈮都是強烈形成碳化物的元素,都比鉻更容易形成碳化物,鈦和鈮存在于不銹鋼中,會使鋼中的碳盡可能地與鈦或鈮結合,這樣,就會使鋼中的鉻能盡量穩定地存在于固溶體中,使固溶體中有足以保證耐腐蝕性能的鉻的含量,保證鉻不沿晶界析出,也就保證了在晶界處不存在貧鉻區,即可有效地防止不銹鋼產生晶間腐蝕。
當然(ran),加(jia)入鈦(tai)或鈮的(de)(de)含(han)量(liang)(liang)應(ying)根據鋼中(zhong)碳的(de)(de)含(han)量(liang)(liang)來(lai)確定。一般來(lai)說(shuo),不(bu)銹鋼中(zhong)鈦(tai)或鈮的(de)(de)加(jia)入量(liang)(liang)與鋼中(zhong)碳的(de)(de)含(han)量(liang)(liang)的(de)(de)關(guan)系(xi)可大致按下面的(de)(de)公(gong)式計算(suan):
Ti=[(C-0.02)×5]%~0.8% 1-3
Nb=10×C% 1-4
為保證(zheng)不產生晶間腐蝕,除保證(zheng)鋼中有(you)足夠量的鈦(tai)或鈮(ni)外,還應進行適當的熱處理,以充(chong)分發揮鈦(tai)或鈮(ni)的作用。
不(bu)銹鋼加入鈦或鈮(ni)后,應注意的一個問題是,它(ta)們都是形(xing)成(cheng)鐵(tie)素體(ti)的元素,有可能使奧氏體(ti)鋼中產(chan)生少許(xu)鐵(tie)素體(ti),如果熱處理或使用不(bu)當,有形(xing)成(cheng)σ相(xiang)的可能,引(yin)起脆性,對加工性能產(chan)生不(bu)利的影響。
氮是一種強烈擴大(da)奧氏體區和穩定(ding)奧氏體組(zu)織(zhi)的元素,其作用效果相當于(yu)鎳的25~30倍。所以,有的奧氏體鋼,如1Cr17Mn6Ni4N,由于(yu)加(jia)入(ru)了(le)氮,與共同作用取代了(le)一部分鎳,達到了(le)節約鎳的效果。
對于雙相(xiang)不銹鋼來說,有意識地加入氮是為了提高鋼的耐腐蝕性,特別是提高在含有氯離子介質中的耐點(孔)腐蝕和耐縫隙腐蝕性能。盡管對氮提高不銹鋼耐腐蝕性能的機制有不同的解釋,但對氮在不銹鋼中所發揮的作用都是一致肯定和重視的。
過(guo)高(gao)的(de)(de)氮(dan)含量可能(neng)使(shi)不銹鋼鑄件產生氣孔等缺陷,所以,加入氮(dan)的(de)(de)量要(yao)合理控制,一般不超過(guo)0.2%。