鉻是奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼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。


  早期(qi)的研(yan)究工作表明,在鉻鎳奧(ao)(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)中,碳(tan)含(han)量為0.1%,鉻含(han)量為18%時,自(zi)1100℃速冷,能在室溫獲得單一亞穩定奧(ao)(ao)氏體組織(zhi)所需的鎳含(han)量最(zui)低值約為8%。因此,常(chang)用的18Cr-8Ni奧(ao)(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)是鉻、鎳配比最(zui)為適宜的一種(zhong)鋼(gang)。


  在(zai)奧氏體(ti)不銹鋼中,隨著鉻含(han)量的增(zeng)加(jia),σ相(xiang)形成(cheng)的傾向加(jia)大(da),當鋼中含(han)有鉬時(shi),鉻含(han)量的增(zeng)加(jia)還會促(cu)進x相(xiang)的形成(cheng)。這些金(jin)屬間化(hua)合物的析出顯著降低鋼的塑(su)性(xing)和韌(ren)性(xing),而且在(zai)一(yi)些條件下還降低鋼的耐蝕性(xing)。


  奧(ao)氏(shi)體不銹鋼中鉻(ge)(ge)含(han)量的(de)(de)提高將(jiang)降低(di)馬氏(shi)體轉變(bian)溫度Ms(式(9.9)),從(cong)而提高奧(ao)氏(shi)體的(de)(de)穩定性。因此,鉻(ge)(ge)含(han)量超過(guo)20%的(de)(de)高鉻(ge)(ge)奧(ao)氏(shi)體不銹鋼即使經過(guo)冷(leng)加工和低(di)溫處理也(ye)很難出現馬氏(shi)體組織。


  一般(ban)而(er)言,只要奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼保持完全(quan)奧(ao)氏(shi)體(ti)組織而(er)沒有(you)鐵(tie)素體(ti)的(de)生成,僅提(ti)高鉻含量不會對鋼的(de)力學性(xing)能(neng)有(you)明顯的(de)影響。


  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)、耐縫隙腐蝕及耐某些條件下應力腐蝕的性能。


  圖9.57為鉻對(dui)Fe-Cr-10Ni奧氏體不(bu)銹鋼(gang)在氧化性介質中耐蝕(shi)性的(de)(de)(de)影響。在65%沸騰(teng)的(de)(de)(de)硝酸中,隨鉻含(han)量的(de)(de)(de)提高(gao),Cr-Ni鋼(gang)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)性急劇增(zeng)加(jia)的(de)(de)(de)臨界鉻含(han)量約為12%,而具有(you)最低穩(wen)定的(de)(de)(de)腐蝕(shi)速率(lv)的(de)(de)(de)最佳鉻含(han)量應為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(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong),鉻(ge)能(neng)增(zeng)大碳的溶解度而降低(di)鉻(ge)的貧(pin)化度,因而提高鉻(ge)含量對(dui)奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼的耐(nai)晶間腐蝕是有益的。


  鉻(ge)非常有效(xiao)地改善(shan)奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)耐點(dian)蝕和縫(feng)隙腐蝕性能。當鋼(gang)中(zhong)同時(shi)有鉬和氮的(de)(de)存在時(shi),鉻(ge)的(de)(de)這種作用大大加(jia)強。雖然根據(ju)研究,鉬的(de)(de)耐點(dian)蝕及耐縫(feng)隙腐蝕的(de)(de)能力為(wei)(wei)鉻(ge)的(de)(de)3倍左右,氮為(wei)(wei)鉻(ge)的(de)(de)30倍,但當鋼(gang)中(zhong)鉻(ge)含(han)量不足(zu)時(shi)將難以(yi)發揮鉬、氮的(de)(de)有效(xiao)性。


  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。