金属学不锈钢研究知识分享.ppt

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1、金属学不锈钢研究3、晶界腐蚀（intergranularcorrosion）晶界腐蚀是指腐蚀过程是沿着晶界进行的，其危害性最大。图5.2晶间腐蚀4、应力腐蚀（stresscorrosion）钢在拉应力状态下能发生应力腐蚀破坏的现象。没有什么预兆，所以其危害性也是比较大的。5、磨损腐蚀（corrosionwear）在腐蚀介质中同时有磨损，腐蚀和磨损相互促进、相互加速的现象称为磨损腐蚀。应力腐蚀裂纹图5.3应力腐蚀一、对不锈钢性能要求及影响其耐蚀性因素性能要求（1）不锈钢具有较高的耐蚀性（2）不锈钢应具有一定的力学性能。很多构件是在腐蚀介质下

2、承受一定的载荷（3）不锈钢应有良好的工艺性能。管材、板材、型材等要经过加工变形制成构件，如容器、管道、锅炉等。因此不锈钢的工艺性也很重要，主要有焊接性、冷变形性等。8/18/2021二、腐蚀介质对钢耐蚀性的影响金属的耐蚀性与介质的种类、浓度、温度和压力等环境条件有密切的关系必须根据工作介质的特点来正确选择使用不锈耐蚀钢钢种。8/18/20211、在大气、水、水蒸气等弱腐蚀介质。→>13％Cr2、氧化性介质，如硝酸。易形成钝化的氧化膜，>17％Cr，Cr越高越好；3、非氧化性酸，如稀硫酸。在>17％Cr基础+Mo、Cu；4、强有机酸，在Cr

3、-Mn型不锈钢基础上，加入Mo、Cu；5、含有Cl-离子的介质，如海水，Cl-很小，有很大腐蚀性。加入Ti、Nb三、提高不锈钢耐蚀性途径（1）形成稳定保护膜，→Cr、Al、Si有效。（2）↑固溶体电极电位或形成稳定钝化区→Cr、Ni、Si：Ni贵而紧缺，Si易使钢脆化，Cr是理想的。（3）获得单相组织→Ni、Mn→单相奥氏体组织。（4）机械保护措施或复盖层，如电镀、发兰、涂漆等方法。8/18/2021不锈钢分类⑴M不锈钢：12Crl3~40Crl3等Crl3型14Crl7Ni2、95Cr18等⑵F不锈钢：如06Cr17Ti，12Cr25T

4、i，008Cr27Mo等⑶A不锈钢：具有单相A组织，如06Cr18Ni9、12Crl8Mn8Ni5N等⑷A-F复相不锈钢：如12Cr21Ni5Ti⑸沉淀硬化不锈钢05Cr17Ni4Cu4Nb5.1.2不锈钢的组织与分类铁素体形成元素占优势：F奥氏体形成元素占优势：A奥氏体形成元素不足以使马氏体转变Ms点降至室温以下：M铬当量[Cr]＝Cr+1.5Mo+2.0Si+1.5Ti+1.75Nb+5.5Al+5V+0.75W镍当量[Ni]＝Ni＋Co+0.5Mn+30C+30N+0.3Cu图5-4不锈钢的组织图铬当量和镍当量的综合作用结果决定不锈

5、钢的组织→组织状态图。合金元素对组织的影响8/18/2021本章内容5.1概述5.2影响不锈钢组织和性能的因素5.3铁素体不锈钢5.4马氏体不锈钢5.5奥氏体不锈钢5.6双相不锈钢8/18/20215.2影响不锈钢组织和性能的因素（GB1220—1992）一、合金元素对Fe电极电位的影响图5-5Cr对Fe-Cr合金电极电位影响不锈钢的组织图rCr—铬与铁的摩尔比Tammann定律将较稳定的A组元加入到较活泼的B组元固溶体中，当A组元含量达n/8原子比时，固溶体电极电位突然升高，耐蚀性也有一急剧变化。也称为二元合金固溶体电位的n/8定律8/

6、18/202112.5%摩尔比＝12.5×52/(12.5×52+87.5×55.8）＝11.7％重量比……＝23.7％重量比……＝35.9％重量比因此，11.7％是不锈钢Cr的最低含量，但由于钢中有C的缘故，一部分碳与Cr形成碳化物，为使固溶体中的Cr量不少于11.7％，实际不锈钢中含Cr量不低于13％。不锈钢中的Cr含量8/18/2021二、合金元素对不锈钢基体组织的影响不锈钢的基体组织是获得所需力学性能和良好耐蚀性的保证，使钢在室温下得到单相组织（A，F），就可以减少微电池的数量，提高耐蚀性。合金元素影响：1)一类是扩大奥氏体形成元

7、素：C，N，Mn，Ni,Cu等2)一类是F形成元素：Cr，Si，Ti，Nb，Mo等8/18/20211、铬元素的作用Cr是决定钢耐蚀性的主要元素↑固溶体电极电位表面形成致密氧化膜Cr↑耐蚀性的作用符合n/8定律8/18/20212、碳和氮的作用C：C↑，强度↑，↓冷变形性、焊接性、耐蚀性；综合因素→碳量应尽可能地低N：稳定A组织，↑强度，又能保持好的塑韧性，↑耐腐蚀性能，特别是耐局部腐蚀三类：控氮型（0.05~0.10%）中氮型（0.10~0.40%）高氮型（>0.40%）3、其它元素的影响Ni是奥氏体形成元素，能适当提高固溶体电极电位；

8、能形成单相奥氏体；锰可部分代Ni，但不单独加入；钛和铌能形成稳定K，固定C，使Cr固溶于基体，从而防止晶界腐蚀;钼能↑不锈钢钝化能力，扩大钝化介质范围本章内容5.1概述5.2影响不锈钢组织和性