不銹鋼中的合金元素主要從以下幾個(gè)方面發(fā)揮作用:
1. 促進(jìn)鋼的鈍化膜的生成和穩(wěn)定。
2. 提高鋼的電極電位。
3. 調(diào)整鋼的組織結(jié)構(gòu)。
4. 減少或消除鋼中組織的不均勻性,增強(qiáng)組織的穩(wěn)定性。
5. 平衡或減小碳對(duì)耐腐蝕性能的不利作用。
6. 強(qiáng)化鋼的基體,調(diào)整鋼的力學(xué)性能。
7. 改善冷、熱加工工藝性能。
除了上述各元素外,有的為提高不銹鋼的某些性能還加入其他一些元素,如為提高不銹鋼的硬度加入鈷(Co),為提高不銹鋼熱強(qiáng)性加入釩(V),為改善工藝性能加入稀土元素(RE)等。
以上對(duì)每種合金元素在不銹鋼中的作用和影響進(jìn)行了說(shuō)明。需要指出的是,不銹鋼是多種元素共存的,這時(shí)它們的影響要比每個(gè)元素在不銹鋼中的單獨(dú)作用更復(fù)雜。所以,不僅要考慮每種元素的自身作用,還要考慮它們之間的相互作用和影響。
比如,在不銹鋼組織結(jié)構(gòu)方面,由于碳、鎳、錳、氮、銅是形成和穩(wěn)定奧氏體的元素,而鉻、鉬、鈦、鈮、釩、鎢、鋁是形成和穩(wěn)定鐵素體的元素,這兩類(lèi)元素共存于不銹鋼時(shí),不銹鋼的組織就決定于它們相互作用的結(jié)果。所以,有單相鐵素體不銹鋼或奧氏體不銹鋼,有雙相不銹鋼,有可以在加熱冷卻發(fā)生相變而通過(guò)熱處理方法調(diào)整性能的不銹鋼。
再比如,為了提高在某些還原性介質(zhì)中的耐腐蝕性加入鉬元素,而且又要保持奧氏體組織,就必須提高不銹鋼中的鎳含量,來(lái)平衡鉬的影響。
總之,在分析、使用不銹鋼,在確定不銹鋼熱處理規(guī)范時(shí),都應(yīng)全面、綜合地考慮每種合金元素及其幾種合金元素的綜合作用。
上面談的是幾種合金元素在不銹鋼中的基本作用,每一種元素在不同類(lèi)型的不銹鋼中的作用還有差異。這部分內(nèi)容將在具體的不銹鋼類(lèi)型中予以說(shuō)明。