碳和氮元素含量的高低對不銹鋼性能有哪些影響
- 來源:
- 鄭州金之縷不銹鋼有限公司
- 發(fā)布時間:
- 2017-08-26 16:28:00
- 鄭州金之縷不銹鋼
摘要:
在所有鋼中都含有碳,在不銹鋼中經(jīng)常要求把碳的質(zhì)敏分數(shù)控制在0.1%以下。碳在固溶體中起間隙原子的強化作用,特別是在高溫時。在大多數(shù)不銹鋼中,碳和其他元素形成碳化物.當形成富鉻型碳化物時會降低耐腐蝕性能,為此生產(chǎn)了低碳型(L-型)的不銹鋼。其碳的質(zhì)量分數(shù)低于0.04%,,值得注意的是Cr23C6碳化物中含有將近4倍于碳原子的金屬原子(主要是鉻),而一個鉻原子的質(zhì)量又比4倍碳原子的質(zhì)量還多, 所以以質(zhì)量分數(shù)計,形成Cr23C6型碳化物時,一份碳可以把多達16倍質(zhì)量的鉻從固溶體中移出。
氮在很多不銹鋼中是以雜質(zhì)存在的,但是在某些奧氏體不銹鋼中和所有雙相不銹鋼中,氮是有意加入的。和碳類似.氮是強力的固溶強化元素;僅加人0.15%的氮就能顯著增加奧氏體鋼強度,而在奧氏體中其強化效應在低溫時特別顯著。在雙相不銹鋼中氮也提高強度,但更重要的是增加耐點蝕和耐縫隙腐蝕能力,某些雙相不銹鋼含有高達0.3%的氮。如前所述,氮在不銹鋼中,特別是在鐵素體不銹鋼中溶解度很低,而在奧氏體不銹鋼中加人錳后可以提高氮的溶解度。在鐵素體和雙相不銹鋼中,如果氮超過其溶解度,則在鐵素體相中會有Cr2N析出。在焊縫金屬和熱影響區(qū)如果從高于1100℃的溫度冷卻時沒有生成適量的奧氏體,就會觀察到Cr2N的析出。
碳和氮都是很強的奧氏體形成元素,為了得到精確的各種微觀組織的平衡, 必須嚴格控制碳和氮的含量??梢酝ㄟ^控制兩種元素在合金中的含量或者加人其他元素和它們形成碳化物(Nb、Ti)和氮化物(Ti、A1)而有效地抵消。這兩種元素對母體的作用。在氬弧焊時如果保護不好,會從大氣中溶人氮而使焊縫組織偏離設計要求;相反在焊接高氮奧氏體和雙相不銹鋼時,氮的逸出也會成為問題。為此在雙相鋼焊接時,有時在保護氣體中加人氮氣以保持焊縫的氮含量。