鉻是奧氏體不(bu)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。
早期的(de)(de)研(yan)究工作表(biao)明,在(zai)鉻鎳(nie)奧(ao)氏體不(bu)銹鋼中,碳含量(liang)為0.1%,鉻含量(liang)為18%時,自(zi)1100℃速(su)冷,能在(zai)室溫獲得單一亞穩定奧(ao)氏體組(zu)織(zhi)所(suo)需的(de)(de)鎳(nie)含量(liang)最低值(zhi)約為8%。因此(ci),常用的(de)(de)18Cr-8Ni奧(ao)氏體不(bu)銹鋼是鉻、鎳(nie)配比最為適宜(yi)的(de)(de)一種(zhong)鋼。
在奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼中,隨著鉻含(han)(han)量(liang)的(de)(de)增(zeng)加,σ相形成的(de)(de)傾向加大,當(dang)鋼中含(han)(han)有鉬時,鉻含(han)(han)量(liang)的(de)(de)增(zeng)加還會(hui)促進x相的(de)(de)形成。這些(xie)金屬(shu)間化合物的(de)(de)析出顯著降低鋼的(de)(de)塑性和(he)韌性,而且在一些(xie)條件下還降低鋼的(de)(de)耐(nai)蝕性。
奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼中鉻(ge)含量的(de)提(ti)高將(jiang)降低馬氏(shi)體轉變溫度Ms(式(9.9)),從而提(ti)高奧(ao)氏(shi)體的(de)穩定性。因此,鉻(ge)含量超過(guo)(guo)20%的(de)高鉻(ge)奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼即使經過(guo)(guo)冷加工和低溫處理也很(hen)難出現馬氏(shi)體組(zu)織。
一般而言,只要奧(ao)(ao)氏體不銹鋼保持完全奧(ao)(ao)氏體組(zu)織(zhi)而沒有鐵素體的(de)生成,僅提高鉻含量不會對鋼的(de)力(li)學性能有明顯的(de)影(ying)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(jian)腐(fu)蝕、耐點(dian)蝕(shi)、耐縫隙(xi)腐蝕及耐某些條件下應力(li)腐蝕的性能。
圖9.57為鉻對Fe-Cr-10Ni奧氏體(ti)不銹鋼(gang)在(zai)氧化性介(jie)質中(zhong)耐(nai)蝕性的影響。在(zai)65%沸騰的硝酸中(zhong),隨鉻含(han)量(liang)的提高,Cr-Ni鋼(gang)的耐(nai)蝕性急劇增加的臨界(jie)鉻含(han)量(liang)約為12%,而具有最(zui)(zui)低穩定(ding)的腐蝕速率(lv)的最(zui)(zui)佳鉻含(han)量(liang)應為18%。

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(zai)奧氏體不銹鋼中,鉻(ge)能增大碳的溶(rong)解度而(er)降低鉻(ge)的貧化度,因而(er)提高鉻(ge)含(han)量對奧氏體不銹鋼的耐晶間腐(fu)蝕是(shi)有益的。
鉻(ge)非常有(you)效地改(gai)善奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)點蝕(shi)和縫隙腐蝕(shi)性能。當鋼(gang)(gang)中同時(shi)有(you)鉬(mu)和氮的(de)(de)存(cun)在時(shi),鉻(ge)的(de)(de)這(zhe)種作用大(da)大(da)加強。雖然根據(ju)研(yan)究,鉬(mu)的(de)(de)耐(nai)點蝕(shi)及(ji)耐(nai)縫隙腐蝕(shi)的(de)(de)能力為(wei)鉻(ge)的(de)(de)3倍(bei)左右,氮為(wei)鉻(ge)的(de)(de)30倍(bei),但當鋼(gang)(gang)中鉻(ge)含量不(bu)足時(shi)將難以發(fa)揮鉬(mu)、氮的(de)(de)有(you)效性。
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。

