不锈钢知识（系列5）(下)

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定奥氏体的作用约为镍......



定奥氏体的作用约为镍的二分之一，即2%的氮在钢中的作用也是稳定奥氏体，并且作用的程度比镍还要大。例如，欲使含18%铬的钢在常温下

获得奥氏体组织，以锰和氮代镍的低镍不锈钢与元镍的铬锰氮不诱钢，目前已在工业中获得应用，有的已成功地代替了经典的18-8铬镍不锈钢

。
1-5.不锈钢中加钛或铌是为了防止晶间腐蚀。
1-6.钼和铜可以提高某些不锈钢的耐腐蚀性能。
1-7.其他元素对不锈钢的性能和组织的影响
以上主要的九种元素对不锈钢的性能和组织的影响，除这些元素对不锈钢性能与组织影响较大的元素以外，不锈钢中还含有一些其他的元

素。有的是和一般钢一样为常存杂质元素，如硅、硫、磷等.也有的是为了某些特定的目的而加入的，如钴、硼、硒、稀土元素等。从不锈钢

的耐腐蚀性能这一主要性质来说，这些元素相对于已讨论的九种元素，都是非主要方面的，虽然如此，但也不能完全忽略，因为它们对不锈钢

的性能与组织同样也发生影响。
硅是形成铁素体的元素，在一般不锈钢中为常存杂质元素。
钴作为合金元素在钢中应用不多，这是因为钴的价格高及其在其它方面(如高速钢、硬质合金、钴基耐热合金、磁钢或硬磁合金等)有着更

重要的用途。在一般不锈钢中加钴作合金元素的也不多，常用不锈钢如9Crl7MoVCo钢(含1.2-1.8%钴)加钴，目的并不在于提高耐腐蚀性能而在

于提高硬度，因为这种不锈钢的主要用途是制造切片机械刃具、剪刀及手术刀片等。
硼：高铬铁素体不锈钢Crl7Mo2Ti钢中加0.005%硼，可使在沸腾的65%醋酸中的耐腐蚀性能提高。加微量的硼(0.0006~0.0007%)可使奥氏体

不锈钢的热态塑性改善。少量的硼由于形成低熔点共晶体，使奥氏体钢焊接时产生热裂纹的倾向增大，但含有较多的硼(0.5~0.6%)时，反而可
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防止热裂纹的产生。因为当含有0.5~0.6%的硼时，形成奥氏体-硼化物两相组织，使焊缝的熔点降低。熔池的凝固温度低于半溶化区时，母材

在冷却时产生的张应力，由处于液态.固态的焊缝金属承受，此时是不致引起裂缝的，即使在近缝区形成了裂纹，也可以为处于液态-固态的熔

池金属所填充。含硼的铬镍奥氏体不锈钢在原子能工业中有着特殊的用途。
磷：在一般不锈钢中都是杂质元素，但其在奥氏体不锈钢中的危害性不像在一般钢中那样显著，故含量可允许高一些，如有的资料提出可

达0.06%，以利于冶炼控制。个别的含锰的奥氏体钢的含磷量可达0.06%(如2Crl3NiMn9钢)以至0.08%(如Cr14Mnl4Ni钢)。利用磷对钢的强化作

用，也有加磷作为时效硬化不锈钢的合金元素，PH17-10P钢(含0.25%磷)乃PH-HNM钢(含0.30磷)等。
硫和硒：在一般不锈钢中也是常有杂质元素。但向不锈钢中加0.2~0.4%的硫，可提高不锈钢的切削性能，硒也具有同样的作用。硫和硒提

高不锈钢的切削性能，是因为它们降低不锈钢的韧性，例如一般18-8铬镍不锈钢的冲击值可达30公斤/厘米2。含0.31%硫的18-8钢(0.084%C、

18.15%Cr、9.25%Ni)的冲击值为1.8公斤/平方厘米；含0。22%硒的18-8钢(0.094%C、18.4%Cr、9%Ni)的冲击值为3.24公斤/平方厘米。硫与硒

均降低不锈钢的耐腐蚀性能，所以实际应用它们作为不锈钢的合金化元素的很少。
稀土元素：稀土元素应用于不锈钢，目前主要在于改善工艺性能方面。如向Crl7Ti钢和Cr17Mo2Ti钢中加少量的稀土元素，可以消除钢锭
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中因氢气引起的气泡和减少钢坯中的裂纹。奥氏体和奥氏体-铁素体不锈钢中加0.02~0.5%的稀土元素(铈镧合金)，可显著改善锻造性能。曾有

一种含19.5%铬、23%镍以及钼铜锰的奥氏体钢，由于热加工工艺性能在过去只能生产铸件，加稀土元素后则可轧制成各种型材。
2).按金相组织对不锈钢的分类及各类不锈钢的一般特点
按化学成分(主要是含铬量)及用途，不锈钢分为不锈与耐酸两大类。工业上还按自高温(900-1100度)加热空气冷却后钢的基体组织的类型

对不锈钢进行分类，这是基于我们上面所讨论的碳及合金元素对不锈钢组织影响的特点决定的。
工业上应用的不锈钢按金相组织可分为三大类：铁素体不锈钢，马氏体不锈钢，奥氏体不锈钢。可以把这三类不锈钢的特点归纳(如下表)

，但需要说明的是马氏体不锈钢并不是都不可焊接，只是受某些条件的限制，如焊前应预热焊后应作高温回火等，而使焊接工艺比较复杂。实

际生产中一些马氏体不锈钢如1Cr13,2Cr13以及2Cr13与45钢焊接还是比较多的。
不锈钢的分类、主要成分及性能比较
分类大概成分(%)淬火性耐蚀性加工性可焊接性磁性
C Cr Ni
铁素体系0.35以下16-27 -无佳尚佳尚可有
马氏体系1.20以下11-15 -自硬性可可不可有
奥氏体系0.25以下16以上7以上无优优优无
以上分类仅是按钢的基体组织分的，由于钢中稳定奥氏体及形成铁素体的元素的作用不能互相平衡，以及由于大量的铬使平衡图S点左移

，工业中应用的不锈钢的组织除了上面讲的三种基本类型以外，还有马氏体—铁素体，奥氏体-铁素体，奥氏体-马氏体等过渡型的复相不锈钢

，以及具有马氏体-碳化物组织的不锈钢。