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(wěn)定的表面防護膜(約10μm),即產(chǎn)生鈍化現(xiàn)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(guī)律發(fā)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(shù)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(shù)),若以質量計則為11.7%(質量分數(shù)),所以鉻不銹鋼的鉻含量一般都在12%(質量分數(shù))以上。當鉻原子含量達到25%(摩爾分數(shù))時,還會有第二個突變,此時鉻鋼的耐蝕性進一步提高。


  此外,鉻對不銹鋼的力學性能和工藝性能都有很好的作用。鉻能提高鋼的淬透性,在低合金結構中已經(jīng)廣泛應用。鉻的這種作用降低了奧氏體向鐵素體和碳化物的轉變速度,使奧氏體等溫轉變圖明顯右移,從而降低了鋼的淬火臨界冷卻速度,致使鋼的淬透性增加,一些馬氏體不銹鋼空淬都可獲得馬氏體組織。


  鉻能提高鋼的抗氧化性能,隨著鉻含量的增加,鋼的抗氧化性能明顯提高。在馬氏體鉻不銹鋼中,鋼的抗氧性能比普通鋼高4~9倍,馬氏體鉻不銹鋼不起皮的溫度約為700~850℃。


  鉻是目前使鋼鈍化和給予良好耐蝕性不銹性的唯一有工業(yè)使用價值的元素。隨著鉻含量的增加,耐大氣腐蝕性能提高。在氧化性介質(如稀硝酸)中,隨著鉻含量的增加,不銹鋼的耐蝕性增加;但在還原性介質中,隨著鉻含量的增加,不銹鋼的耐蝕性下降。


  鉻對鋼的物理性能的影響表現(xiàn)為:鉻可以增加鋼的晶格常數(shù),比體積隨鉻含量的增加呈線性增長,且顯著降低鐵鉻合金的熱導率,還增加鋼的電阻。馬氏體鉻不銹鋼的電阻是普通鋼的4~6倍。在淬火條件下,由于鉻的增加使穩(wěn)定的鐵素體量增加,因此降低了鋼的硬度和抗拉強度。在退火條件,低碳的鐵-鉻合金隨鉻含量的提高,強度和硬度增加,而伸長率稍有下降。


  鉻在純γ-Fe中的最大溶解度大約為12.0%;當w(C)≈0.5%5%時,在奧氏體中的最大溶解度大約為20%。在純α-Fe中的溶解度無限。在Cr-MrCr-Mn-N鋼中能增加N的溶解度。


  鉻在鋼中形成的碳化物傾向大于錳,而小于鎢。


  鉻能提高鋼的高溫強度和高碳鋼的耐磨性。

  



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