一、硫(liu)化(hua)物的(de)有害作用 


   不銹鋼中的硫化物夾雜主要是MnS。由于MnS極易溶于含Cl-的水中,它的有害作用主要是降低不銹(xiu)鋼的耐蝕性,特別是降低耐點蝕和耐縫隙腐蝕性能,而且與鋼中錳含量有關。


   國外已開始生產低錳量(≤0.3%)的06Cr17Ni12Mo2(316)和022Cr17Ni12Mo2(316L)。對醫療用00Cr18Ni14Mo2(316L)則要求鋼中硫量從≤0.01%降到≤0.003%或≤0.004%,以滿足ASTM F138標準的要求。


   研究(jiu)已表明,低錳(meng)量的0Cr18Ni9其耐(nai)點(dian)蝕性能(neng)與含(han)約(yue)2%Mo的正常錳(meng)量的0Cr17Ni14Mo2相當(dang)。國內(nei)在生(sheng)產中已采取措施,在盡量降低18-8鉻鎳(nie)鋼中硫量的同時,也在降低鋼中錳(meng)量,一般控(kong)制在1%以下(大多約(yue)0.5%)。


   由于硫化(hua)物(wu)和(he)氧(yang)化(hua)物(wu)復合夾雜(za)的(de)存(cun)在,破壞了(le)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)基體(ti)的(de)連續(xu)性(xing),經熱加(jia)工后,硫化(hua)物(wu)延伸變形,而氧(yang)化(hua)物(wu)夾雜(za)不(bu)變形,夾雜(za)兩端(duan)形成微裂(lie),導致了(le)應力集中,同時(shi)還(huan)強化(hua)了(le)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)力學性(xing)能(neng)(neng)的(de)方向性(xing)。所以鋼(gang)(gang)(gang)中硫化(hua)物(wu)的(de)另一有害作用是(shi)降低鋼(gang)(gang)(gang)的(de)塑、韌性(xing)和(he)抗疲勞性(xing)能(neng)(neng),特(te)別是(shi)橫向性(xing)能(neng)(neng)。



二、氧化物(wu)和硅酸鹽的有害(hai)作用(yong)


   鋼(gang)中(zhong)(zhong)夾雜物的(de)存(cun)在,破壞(huai)了不銹鋼(gang)基體(ti)的(de)連續性(xing)并導(dao)致應力集(ji)中(zhong)(zhong),從而降(jiang)低(di)鋼(gang)的(de)塑、韌性(xing)和抗疲勞(lao)性(xing)能,鋼(gang)中(zhong)(zhong)氧(yang)化物和硅酸鹽也(ye)不例外,由于  等夾雜硬度高,難(nan)變(bian)形,多呈鏈狀(zhuang)、串狀(zhuang),一(yi)(yi)方(fang)面增強鋼(gang)的(de)力學性(xing)能的(de)方(fang)向性(xing),使橫向性(xing)能惡化,另一(yi)(yi)方(fang)面使鋼(gang)的(de)切削加(jia)工(gong)性(xing)下降(jiang),而且很難(nan)拋(pao)光(guang)。


   1Cr18Ni9Ti連鑄坯表面的(de)翻皮、結疤、凹凸不平以及裂紋等缺(que)陷均與鋼中非金屬(shu)夾雜物有關,其中主要是 和(he)鈦(tai)的(de)氧化(hua)物與氮化(hua)物。


   一些鋼廠1Cr18Ni9Ti不銹(xiu)鋼(gang)管內表面翹皮和外表面螺旋形裂紋等缺陷也常常與鋼中氧化物、硅酸鹽和氮化物有關(試驗用鋼α相很低,為一級)。


   不銹鋼(gang)中(zhong)常常觀(guan)察到(dao)有以(yi)氧化(hua)物和(he)硅酸(suan)鹽為(wei)“核(he)心”,以(yi)各種(zhong)硫化(hua)物,如MnS,(Fe,Mn)S為(wei)“外殼”的復雜(za)(za)夾雜(za)(za)物。這種(zhong)夾雜(za)(za)物對鋼(gang)的耐點(dian)蝕、耐縫隙(xi)腐(fu)蝕性(xing)能最為(wei)有害。


  國外對經退火、酸洗和表面精加工的06Cr19Ni10(304)不銹鋼冷軋表面的大量發紋進行了分析,結果表明:這些發紋是由于鋼中CaO和MnO的硅酸鹽經熱軋、冷軋后變形、伸長,再經酸洗,夾雜物脫落,最后經精加工便以發紋形態顯露了出來。


  國(guo)(guo)內(nei)生產并大量出(chu)口(kou)的(de)(de)2Cr13餐具,有的(de)(de)由于使用(yong)前在(zai)運輸過(guo)程(cheng)中便嚴重銹(xiu)蝕而(er)導(dao)致全部(bu)退貨。國(guo)(guo)產2Cr13和(he)進口(kou)2Cr13板材(cai)耐(nai)點蝕性的(de)(de)對(dui)比結(jie)果(表9.3)表明:國(guo)(guo)產板材(cai)擊(ji)穿(chuan)電位很低,有的(de)(de)板材(cai)根本不能鈍化。這說(shuo)明國(guo)(guo)產材(cai)耐(nai)銹(xiu)蝕性能較差(cha)。采(cai)取用(yong)硅鐵粉代替原(yuan)用(yong)的(de)(de)全鋁(lv)粉脫氧等措施,最終(zhong)2Cr13板材(cai)耐(nai)銹(xiu)蝕不良(liang)問題獲得(de)了圓滿(man)解決。


表 3.jpg



三、氮化物的有(you)害作用 


   由于不銹鋼中的氮化物夾雜硬度高,不易變形,在鋼材中又多成群分布,所以對鋼的不利影響與Al2O3、SiO2等氧化物夾雜相當類似。如降低鋼的橫向性能、抗疲勞性能和拋光性能等。


   氮化(hua)物(wu)對鋼的(de)力學性(xing)(xing)能的(de)有(you)害作用,在(zai)中(zhong)、高(gao)鉻(ge)鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼中(zhong)最為(wei)明(ming)顯。圖9.6系氮化(hua)物(wu)對高(gao)純00Cr18Mo2(0.001%~0.002%C)不銹(xiu)鋼脆性(xing)(xing)轉(zhuan)變溫(wen)度的(de)影響。可以看出,隨鋼中(zhong)氮化(hua)物(wu)(TiN,NbN,AIN等)的(de)增加,鋼的(de)脆性(xing)(xing)轉(zhuan)變溫(wen)度明(ming)顯上升(sheng)。研究表明(ming),呈幾(ji)何形(xing)狀存在(zai)的(de)氮化(hua)物(wu)是導(dao)致00Cr18Mo2鋼脆性(xing)(xing)穿晶斷(duan)裂(lie)的(de)裂(lie)紋源。


   在含鈦的不銹鋼(1Cr18Ni9Ti,06Cr18Ni11Ti等)中,由于氮可與鈦形成TiN、Ti(C,N),以及鋼液中TiO2、Al2O3等的存在,常常使連鑄坯表面缺陷增加,鑄坯內部純凈度也降低。不僅增加鑄坯的修磨量和金屬的消耗,而且使鋼材成品質量下降。


   不銹鋼中的(de)(de)(de)非金(jin)屬(shu)夾(jia)雜(za)物常(chang)常(chang)是各(ge)類夾(jia)雜(za)物共存。因此,對(dui)鋼的(de)(de)(de)有(you)害作用(yong)也經常(chang)是各(ge)類夾(jia)雜(za)物綜合作用(yong)的(de)(de)(de)結果。圖9.7便是非金(jin)屬(shu)夾(jia)雜(za)物對(dui)一種超低碳、含(han)氮的(de)(de)(de)鉻鎳(nie)奧氏體不銹鋼的(de)(de)(de)沖(chong)擊(ji)韌性的(de)(de)(de)影響。顯然,夾(jia)雜(za)物增加,鋼的(de)(de)(de)沖(chong)擊(ji)韌性顯著下降。




聯系方式.jpg