鉻對不銹鋼的耐蝕性起決定作用,在不銹鋼的定義中,w(Cr)≥10.5%,它是不銹鋼耐蝕性的主要元素,鋼中鉻含量越高,耐蝕性越好。這是因為鋼在氧化介質中就可以形成以Cr2O3為基體的穩定的表面防護膜(約10μm),即產生鈍化現象,在這層膜內富集了鉻。同時,鉻有效地提高了固溶體(鐵素體、馬氏體或奧氏體)的電極電位,使原來純鐵(低碳鋼)的電極電位由負變正,從而使鋼不受腐蝕。鉻元素加入不銹鋼中,電極電位遵循n/8規律發生突變。當鉻原子含量每達到1/8、2/8、3/8、··、n/8,即12.5%、25%、37.5%···摩爾分數時,電極電位就有一個躍增,腐蝕減弱。鉻的原子濃度占1/8(即12.5%,摩爾分數),若以質量計則為11.7%(質量分數),所以鉻不銹鋼的鉻含量一般都在12%(質量分數)以上。當鉻原子含量達到25%(摩爾分數)時,還會有第二個突變,此時鉻鋼的耐蝕性進一步提高。
此外(wai),鉻對不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)力學性能和(he)工藝性能都(dou)有很好(hao)的(de)作(zuo)用。鉻能提高鋼(gang)的(de)淬透性,在(zai)低(di)合(he)金結構中已經(jing)廣(guang)泛應用。鉻的(de)這種作(zuo)用降低(di)了(le)奧氏體(ti)(ti)向鐵素體(ti)(ti)和(he)碳化物的(de)轉(zhuan)(zhuan)變速(su)度,使(shi)(shi)奧氏體(ti)(ti)等(deng)溫轉(zhuan)(zhuan)變圖明顯右移(yi),從而降低(di)了(le)鋼(gang)的(de)淬火(huo)臨界(jie)冷卻(que)速(su)度,致使(shi)(shi)鋼(gang)的(de)淬透性增加,一(yi)些(xie)馬氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)空淬都(dou)可獲得(de)馬氏體(ti)(ti)組織(zhi)。
鉻能(neng)(neng)提(ti)高鋼的(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)性能(neng)(neng),隨著鉻含量的(de)增加,鋼的(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)性能(neng)(neng)明顯提(ti)高。在馬氏體鉻不銹鋼中,鋼的(de)抗(kang)氧(yang)性能(neng)(neng)比(bi)普通鋼高4~9倍,馬氏體鉻不銹鋼不起(qi)皮的(de)溫度約(yue)為700~850℃。
鉻是(shi)目前(qian)使鋼(gang)鈍化和給予(yu)良好耐(nai)(nai)蝕性(xing)(xing)不銹(xiu)性(xing)(xing)的唯(wei)一有工(gong)業使用價值(zhi)的元素。隨著(zhu)鉻含(han)量(liang)的增(zeng)加(jia)(jia),耐(nai)(nai)大氣腐蝕性(xing)(xing)能提(ti)高。在氧化性(xing)(xing)介質(如稀硝酸(suan))中,隨著(zhu)鉻含(han)量(liang)的增(zeng)加(jia)(jia),不銹(xiu)鋼(gang)的耐(nai)(nai)蝕性(xing)(xing)增(zeng)加(jia)(jia);但在還(huan)原性(xing)(xing)介質中,隨著(zhu)鉻含(han)量(liang)的增(zeng)加(jia)(jia),不銹(xiu)鋼(gang)的耐(nai)(nai)蝕性(xing)(xing)下降。
鉻(ge)(ge)(ge)對鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)物理性(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)影響表(biao)現為:鉻(ge)(ge)(ge)可以增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)晶格常數(shu),比(bi)體積隨(sui)鉻(ge)(ge)(ge)含量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)呈線(xian)性(xing)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)長(chang),且(qie)顯著降(jiang)低鐵(tie)鉻(ge)(ge)(ge)合(he)金的(de)(de)(de)(de)(de)熱導(dao)率(lv),還增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)電阻。馬氏體鉻(ge)(ge)(ge)不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)電阻是(shi)普通鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)4~6倍。在淬火條件下,由于(yu)鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)使穩定的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體量(liang)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia),因此降(jiang)低了鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)硬度和抗拉(la)強度。在退火條件,低碳的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)-鉻(ge)(ge)(ge)合(he)金隨(sui)鉻(ge)(ge)(ge)含量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高,強度和硬度增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia),而(er)伸長(chang)率(lv)稍有下降(jiang)。
鉻在純γ-Fe中(zhong)的最大溶(rong)解度(du)(du)大約(yue)為(wei)(wei)12.0%;當w(C)≈0.5%5%時(shi),在奧(ao)氏體中(zhong)的最大溶(rong)解度(du)(du)大約(yue)為(wei)(wei)20%。在純α-Fe中(zhong)的溶(rong)解度(du)(du)無限。在Cr-MrCr-Mn-N鋼中(zhong)能增(zeng)加N的溶(rong)解度(du)(du)。
鉻在鋼中形成的碳化物傾向大于(yu)錳,而小于(yu)鎢。
鉻(ge)能提高(gao)鋼的(de)高(gao)溫強(qiang)度和高(gao)碳鋼的(de)耐(nai)磨性。

