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不锈钢有一个基本元素,即它们都含铬。在含量大约为12%时,该元素通过自发形成一种稳定的、透明的钝化膜来延缓腐蚀。较高的合金含量可通过强化薄膜和快速自我修复薄膜来提高抗腐蚀性。商业品牌的不锈钢铬含量上限约为30%。 图所示为某一含碳量下的铬一铁双合金相图。所谓的γ环区(奥氏体)是在铬含量约为11-13%情况下产生的。如果其它奥氏体形成元素增加的话,铬含量可扩大至约16-18% 。特别应该注意的是碳、氮和镍的影响,它们可扩大稳定奥氏体的范围。图5表明了碳和氮元素的加入对边界移动的影响。 如果不锈钢在加热和冷却过程中通过γ相区。它经过铁素体——奥氏体——马氏体转变,而称为马氏体不锈钢,一般这样的不锈钢是磁性的类似铁并且可以通过热处理使其硬化。 另一方面,含铬17%的合金(很少甚至没有奥氏体形成元素)位于γ环的外边,保留了铁素体结构,但通过热处理不能使其硬化。也有磁性(由于铁素体结构)称之为铁素体不锈钢,铁素体不锈钢在所有温度下为一同相。
2Cr18Ni9,1Cr18Ni9,0Cr18Ni9这三种钢均属于奥氏体不锈钢。在固溶态, 钢的塑性、韧性、冷加工怀均良好,在氧化性酸和大气、水、蒸汽等介质中耐蚀性亦佳。但在敏化态或焊后,这些钢均具有晶间腐蚀倾向,因而在有晶间腐蚀产生的条件下,2Cr19Mi9和1Cr18Ni9一般均不适于用作焊接结构材料,而0Cr19Ni9仅能用作薄截面尺寸的焊接件。就钢的耐蚀性和钢的强度而论,以2Cr18Ni9,1Cr18Ni9,0Cr18Ni9为序,耐蚀性依次变好,强度依次降低。 0Cr18Ni9适于制造深冲成型的部件以及输酸管道、容器等;1Cr18Ni9主要用作各种耐蚀结构件和要求无磁的部件,也可用于低温环境中;2Cr18Ni9主要用于具有强度要求的结构件,如设备的外壳、紧固件等。它们应避免在产生应力腐蚀、孔蚀和缝隙腐蚀的条件下使用。 1Cr18Ni9Ti , 0Cr18Ni9Ti , 00Cr18Ni10 这三种奥氏体不锈钢是为了解决1Cr18Ni9,0Cr18Ni9焊后具有晶间腐蚀倾向,因而难以应用于焊接设备和部件的不足而发展的。它们是迄今不锈钢板中产量较大、应用较为广泛的三种牌号。
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1Cr28不锈钢系现有标准中铬含量 的铁素体不锈钢之一。它在硝酸中(包括低温浓硝中)具有良好耐蚀性,同时还耐次氯酸钠及磷酸的腐蚀。由于铬量高,此钢在硫化碱中也特别耐腐蚀。同时在高温下其抗氧化性和抗硫化性也很好。因此,此钢除用于耐腐蚀外,还可用于制造抗高温氧化和硫化的设备。 00Cr25Ni4Mo4Ti是以钛稳定化的超低碳,氮铁素体不锈钢,它在海水和含氯化物介质中具有极好的耐点蚀、耐缝隙腐蚀性能。它具有良好的强度、韧性和可焊性,即使在焊后于零下温度仍有一定韧性。它主要用于使用海水或其他含氯化物溶液的工厂、可制作洗涤器、冷凝器和热交换器等设备。 此钢种由于铬含量高且含~2%Mo,因而,在含氯化物的水溶液中耐孔蚀和应力腐蚀;在耐腐蚀性能方面除优于00Cr18Ni13Mo2,00Cr18Ni14Mo3,0Cr25Ni5Mo2N外,在NaOH和醋酸中,其耐蚀性与纯镍相当;在含NaClO3等氧化剂的高温NaOH中,不仅优于高纯Cr26Mo1,而且优于纯镍。与此同时,此钢还具有良好的韧性,加工成型性和可焊性。