铬与镍在不锈钢中作用
铬在不锈钢中的决定作用
每种不锈钢都必须含有一定数量的铬。迄今为止,还没有不含铬的不锈钢。
铬之所以成为决定不锈钢性能的主要元素,根本的原因是向钢中添加12%以上的铬作为合金元素以后,钢表面自动形成一种非常薄的无色、透明且非常光滑的一层富铬的氧化物膜(即钝化膜),这层膜的形成大大缓减了钢的氧化。
镍与铬配合在不锈钢中发挥重要作用镍在不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。
在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构,
从而改善和加强铬的钝化机理,其抗晶间腐蚀能力得到提高,同时如加工性、可焊接性和韧性等机械性能提高。即300系不锈钢
然而,镍并不是唯一的奥氏体形成元素,常见的奥氏体形成元素还有:碳、氮、锰、铜等。
最著名的是下面的公式:奥氏体形成能力=Ni%+30C%+30N%+0.5Mn%+0.25Cu%
所以,在不锈钢板材中通过增加一定量锰、氮元素,也可以形成奥氏体不锈钢,即200系不锈钢。
虽然碳是一种较强的奥氏体形成元素,但是它不能被添加到耐腐蚀的不锈钢中,
因为在焊接后它会造成敏化腐蚀和随后的晶间腐蚀问题。氮元素形成奥氏体的能力也是镍的30倍,
但由于溶解度问题,只能在不锈钢中添加数量有限的氮。
添加锰和铜会造成钢材使用过程中的焊接问题。
200系列的不锈钢中,是用足够的锰和氮来代替镍,镍的含量越低,所需要加入的锰和氮就越高,形成100%的奥氏体结构,因此200系不锈钢具备奥氏体钢的无磁特性。但由于抗晶间腐蚀和抗点腐蚀能力明显低于300系不锈钢,使用范围具有局限性。
所以从以上不难看出铬和镍在不锈钢中的重要作用,不言而明,其价格也直接影响不锈钢价格。