钼和铜在不锈钢中的作用

不锈钢的耐腐蚀元素
不锈钢是一种用于制造耐腐蚀的合金材料。

它含有一定比例的耐腐蚀元素，具体包括：
1. 铬（Cr）：铬是不锈钢中最重要的耐腐蚀元素之一，通常含量在10.5%以上。

它能与氧气形成一层稳定的氧化膜，阻止进
一步的金属腐蚀。

高铬不锈钢具有较强的耐腐蚀性能。

2. 镍（Ni）：镍能提高不锈钢的耐腐蚀性能，尤其是在含有氯离子的环境中。

镍能够增加不锈钢的抗腐蚀性能和屈服强度。

3. 钼（Mo）：钼可提高不锈钢的抗点蚀和耐腐蚀性能。

在氯
化物介质中，含有钼的不锈钢耐腐蚀性能明显优于普通不锈钢。

4. 铜（Cu）：铜是一种辅助的耐腐蚀元素，经常与铬一起使用。

铜能提高不锈钢的耐蚀、耐磨和耐高温性能。

5. 钛（Ti）和铌（Nb）：钛和铌可以与碳元素结合，形成稳
定的钛碳化物和铌碳化物，阻止晶界腐蚀和一些高温腐蚀。

除了以上主要的耐腐蚀元素外，不锈钢中还可包含其他少量的元素，如锰、硅、氮等，用于进一步调节不锈钢的力学性能和耐腐蚀性能。

合金钢中各元素对其性能的影响1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23％超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20％。

碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30％的硅。

如果钢中含硅量超过0.50-0.60％,硅就算合金元素。

硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。

在调质结构钢中加入 1.0－1.2％的硅，强度可提高15－20％。

硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。

含硅1－4％的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。

硅量增加，会降低钢的焊接性能。

3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50％。

在碳素钢中加入0.70％以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40％。

含锰11－14％的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。

锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。

4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。

因此通常要求钢中含磷量小于0.045％，优质钢要求更低些。

5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。

使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。

硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。

所以通常要求硫含量小于0.055％，优质钢要求小于0.040％。

在钢中加入0.08-0.20％的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。

6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。

简述几种常见合金元素在钢中的主要作用为了改善和提高钢的某些性能和使之获得某些特殊性能而有意在冶炼过程中加入的元素称为合金元素。

常用的合金元素有铬，镍，钼，钨，钒，钛，铌，锆，钴，硅，锰，铝，铜，硼，稀土等。

磷，硫，氮等在某些情况下也起到合金的作用。

(1)铬(Cr)铬能增加钢的淬透性并有二次硬化的作用，可提高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆。

含量超过12%时，使钢有良好的高温抗氧化性和耐氧化性腐蚀的作用，还增加钢的热强性。

铬为不锈钢耐酸钢及耐热钢的主要合金元素。

铬能提高碳素钢轧制状态的强度和硬度，降低伸长率和断面收缩率。

当铬含量超过15%时，强度和硬度将下降，伸长率和断面收缩率则相应地有所提高。

含铬钢的零件经研磨容易获得较高的表面加工质量。

铬在调质结构中的主要作用是提高淬透性，使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性能，在渗碳钢中还可以形成含铬的碳化物，从而提高材料表面的耐磨性。

含铬的弹簧钢在热处理时不易脱碳。

铬能提高工具钢的耐磨性、硬度和红硬性，有良好的回火稳定性。

在电热合金中，铬能提高合金的抗氧化性、电阻和强度。

（2）镍（Ni）镍在钢中强化铁素体并细化珠光体，总的效果是提高强度，对塑性的影响不显著。

一般地讲，对不需调质处理而在轧钢、正火或退火状态使用的低碳钢，一定的含镍量能提高钢的强度而不显著降低其韧性。

据统计，每增加1%的镍约可提高强度。

随着镍含量的增加，钢的屈服程度比抗拉强度提高的快，因此含镍钢的比可较普通碳素钢高。

镍在提高钢强度的同时，对钢的韧性、塑性以及其他工艺的性能的损害较其他合金元素的影响小。

对于中碳钢，由于镍降低珠光体转变温度，使珠光体变细；又由于镍降低共析点的含碳量，因而和相同的碳含量的碳素钢比，其珠光体数量较多，使含镍的珠光体铁素体钢的强度较相同碳含量的碳素钢高。

反之，若使钢的强度相同，含镍钢的碳含量可以适当降低，因而能使钢的韧性和塑性有所提。

镍可以提高钢对疲劳的抗力和减小钢对缺口的敏感性。

钼在不锈钢中的作用及适用范围钼是一种重要的合金元素，常用于不锈钢等材料中，其作用主要体现在增加材料的硬度、耐腐蚀性和抗热性等方面。

本文将详细介绍钼在不锈钢中的作用及适用范围，并探讨其对材料性能的影响。

一、钼在不锈钢中的作用钼作为合金元素，可以在不锈钢中发挥以下作用：1. 提高硬度：钼的加入可以显著提高不锈钢的硬度，使其能够抵抗磨损和变形，提高材料的耐用性。

2. 增加耐腐蚀性：钼具有良好的耐腐蚀性，可以使不锈钢在恶劣环境下更加抵抗各种腐蚀介质的侵蚀，延长材料的使用寿命。

3. 提高抗热性：钼具有较高的熔点和抗高温性能，加入不锈钢中可以提高其抗热性，使其在高温环境下仍然保持稳定性能。

4. 改善可焊性：钼的加入可以显著改善不锈钢的可焊性，减少焊接过程中的裂纹和变形等问题，提高焊接接头的质量。

二、钼在不锈钢中的适用范围钼广泛应用于各种不锈钢合金中，包括以下几个方面：1. 高强度不锈钢：钼的加入可以使不锈钢材料具有更高的强度和硬度，适用于高强度要求的场合，如航空航天、汽车制造等领域。

2. 耐蚀不锈钢：钼能够提高不锈钢的耐腐蚀性能，使其在酸性、碱性和盐性介质中表现出较高的稳定性，适用于化工、海洋工程等腐蚀性环境。

3. 高温不锈钢：由于钼具有较高的熔点和抗高温性能，所以它常被用于制造耐高温设备和零件，如发动机、锅炉等。

4. 不锈钢合金：钼可以与其他合金元素进行合金化，形成各种特殊性能的不锈钢合金，如钼铁、钼铜等，广泛应用于各个领域。

综上所述，钼在不锈钢中发挥着重要的作用，并具有广泛的适用范围。

通过合理的加入和调节，可以根据具体需求制备出具有不同性能要求的不锈钢材料，满足各个行业的需求。

总结本文介绍了钼在不锈钢中的作用及适用范围。

钼作为合金元素，可以提高不锈钢的硬度、耐腐蚀性、抗热性和可焊性等方面的性能。

同时，钼在高强度不锈钢、耐蚀不锈钢、高温不锈钢和不锈钢合金等领域都有广泛的应用。

通过合理应用钼元素，可以制备出满足不同行业需求的高性能不锈钢材料。

各类化学元素在钢中起到的作用各类化学成分在钢板中起到什么作用：1、碳（C）:钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳含量超过0.23%时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。

碳量高，还会降低钢的耐大气腐蚀性能，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

2、硅（SI）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15%~0.30%的硅。

如果钢中含硅量超过0.50%~0.60%，硅就算合金元素。

硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于做弹簧钢。

在调制结构钢中加入1.0%~1.2%的硅，强度可提高15%~20%。

硅和钨、钼、铬等相结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化性的作用，可制造耐热钢。

含硅1~4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。

硅量增加，会降低钢的焊接性能。

（1）、强化铁素体，提高钢的强度和硬度。

（2）、降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性。

（3）、提高钢的氧化性腐蚀介质中的耐腐性，提高钢的耐热性。

（4）、磁钢中的主要化学元素（含量在0.40%范围内时，改善热裂倾向，含量高时，易形成柱状晶，增加热裂倾向）3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30~0.50%。

在碳素钢中加0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。

含锰11~14%的钢具有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球棒机衬板。

锰量增高，减弱钢的抗腐蚀性，降低焊接性能。

（1）、在含量范围内，对钢具有很大的强化作用，提高强度，硬度和耐磨性。

（2）、降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性。

（3）、稍稍改善钢的低温韧性。

（4）、在高含量范围内，作为主要的奥式体化元素。

4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷淬性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。

各种化学元素对钢材性能的影响展开全文①碳(C)碳是仅次于铁的主要元素，它直接影响钢材的强度、塑性、韧性和焊接性能等。

当钢中含碳量在0.8%以下时，随着含碳量的增加，钢材的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低；但当含碳量在1.0%以上时，随着含碳量的增加，钢材的强度反而下降。

随着含碳量的增加，钢材的焊接性能变差（含碳量大于0.3%的钢材，可焊性显著下降），冷脆性和时效敏感性增大，耐大气锈蚀性下降。

②硅(Si)硅是一种脱氧剂，其脱氧作用比锰强，是钢中的有益元素。

硅含量较低时，能提高钢材的强度，而对塑性和韧性无明显影响，但是当硅含量超过0.8%~1.0%时，则塑性下降，特别是冲击韧性显著降低。

含硅量在1%~4%的低碳钢，具有极高的导磁性能，常用于电器工业和矽钢片。

但随着硅含量的增加，会降低钢的焊接性能。

③锰(Mn)锰是作为脱氧除硫的元素加入钢中的，是钢中的有益元素。

锰具有很强的脱氧去硫能力，它可以和硫结合形成MnS，从而在相当大程度上消除硫的有害影响，显著改善钢材的热加工性能。

同时，锰对碳素钢的力学性能有良好影响，它能提高钢材的硬度、强度和耐磨性。

锰含量小于0.8%，能在保持（或只略降）原有的塑性及冲击韧性的条件下，大幅度提高碳素钢的屈服极限及强度极限。

锰对钢的焊接性能也有影响。

在含锰量很低时，锰主要起消除热脆性的作用，此时锰对焊接性能的影响，特别是在硫含量略高时，是有益的；但在含锰量远远超过消除热脆性所必需的含量时，多余的锰会显著增加奥氏体的过冷能力，这时锰主要起增加冷裂纹形成的作用，会使得钢的焊接性能变差。

④磷(P)磷是钢中难去除的有害杂质，会引起钢的冷脆性增加并损坏钢的焊接性能。

造成“冷脆”的原因是磷会形成硬脆化合物Fe2P。

另外磷能提高切削性能和抗蚀性，故在易切削或耐候钢中可适当增加磷含量。

⑤硫(S)硫主要来自炼钢原料，炼钢时难以除尽。

硫在钢中是以硫化物夹杂形式存在，对钢的塑性、韧性、焊接性能、厚度方向性能、疲劳性能和耐腐蚀性都有不利影响。

钢中各种元素的作用1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。

碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。

如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。

硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。

在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。

硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。

含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。

硅量增加，会降低钢的焊接性能。

3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。

在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。

含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。

锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。

4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。

因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。

5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。

使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。

硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。

所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。

在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。

6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。

铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。

不锈钢所含各元素的作用目前已知的化学元素有100多种，在工业中常用的钢铁材料中可以遇到的化学元素约二十多种。

对于人们在与腐蚀现象作长期斗争的实践而形成的不锈钢这一特殊钢系列来说，最常用的元素有十几种，除了组成钢的基本元素铁以外，对不锈钢的性能与组织影响最大的元素是：碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮、铜、钴等。

这些元素中除碳、硅、氮以外，都是化学元素周期表中位于过渡族的元素。

实际上工业上应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的，当几种元素共存于不锈钢这一个统一体中时，它们的影响要比单独存在时复杂得多，因为在这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用，而且要注意它们互相之间的影响，因此不锈钢的组织决定于各种元素影响的总和。

1)．各种元素对不锈钢的性能和组织的影响和作用1-1.铬在不锈钢中的决定作用：决定不锈钢性属的元素只有一种，这就是铬，每种不锈钢都含有一定数量的铬。

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铬作为合金元素以后，促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。

这种变化可以从以下方面得到说明：①铬使铁基固溶体的电极电位提高②铬吸收铁的电子使铁钝化钝化是由于阳极反应被阻止而引起金属与合金耐腐蚀性能被提高的现象。

构成金属与合金钝化的理论很多，主要有薄膜论、吸附论及电子排列论。

1-2. 碳在不锈钢中的两重性碳是工业用钢的主要元素之一，钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式，在不锈钢中碳的影响尤为显著。

碳在不锈钢中对组织的影响主要表现在两方面，一方面碳是稳定奥氏体的元素，并且作用的程度很大（约为镍的30倍），另一方面由于碳和铬的亲和力很大，与铬形成—系列复杂的碳化物。

所以，从强度与耐腐烛性能两方面来看，碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。

认识了这一影响的规律，我们就可以从不同的使用要求出发，选择不同含碳量的不锈钢。

各类合金元素在不锈钢中的作用不锈钢是一种具有高抗腐蚀性能的合金材料，主要由铁、铬和碳组成。

然而，除了这些主要元素外，不锈钢中还经常添加其他合金元素以改善其性能和特性。

以下是各类合金元素在不锈钢中的作用：1.镍（Ni）：镍是不锈钢中最常见的合金元素之一、它可以增加不锈钢的强度、延展性和耐腐蚀性能。

此外，镍还可以改良不锈钢的焊接能力和耐高温性能。

2.钼（Mo）：钼可以提高不锈钢的耐腐蚀性能，特别是对酸性环境和氯离子的抵抗能力。

钼还可增加不锈钢的抗拉强度和硬度，改善其热稳定性和耐腐蚀性。

3.铌（Nb）和钛（Ti）：这些元素可在高温下稳定铌和钛碳化物的形成，从而防止晶间腐蚀和析出物形成。

它们还能增加不锈钢的强度和耐腐蚀性，特别是在高温和氧化环境下。

4.铜（Cu）：铜可以提高不锈钢的耐腐蚀性能，特别是对于硫酸等酸性环境的腐蚀。

此外，铜还可以增加不锈钢的抗热氧化性能、强度和硬度。

5.硼（B）：硼主要用于改善不锈钢的焊接性能。

它可防止晶界腐蚀和析出物形成，提高不锈钢的抗氧化性能。

6.铝（Al）：铝能够形成致密的氧化物保护膜，有效地防止不锈钢的腐蚀。

此外，铝还能提高不锈钢的强度、硬度和耐蚀性。

7.硅（Si）：硅可增加不锈钢的硬度和强度，改善其耐磨性和耐蚀性。

它还能降低不锈钢的热膨胀系数，改善其高温稳定性和焊接性能。

8.磷（P）和硫（S）：磷和硫在不锈钢中被认为是污染元素，因为它们会降低不锈钢的耐腐蚀性和机械性能。

因此，在不锈钢制造过程中，通常需要控制磷和硫的含量。

综上所述，不锈钢中的合金元素具有不同的作用，可以改善其耐蚀性、强度、硬度、热稳定性和焊接性能。

通过选择合适的合金元素组合，可以生产出具有各种特性的不锈钢材料，以满足不同应用需求。

钼在不锈钢中的应用在我国不锈钢生产中的使用量将会有较大幅度的增加.关键词:不锈钢钼的应用不锈钢的腐蚀,主要是电化学腐蚀.不锈钢的耐蚀性系指不锈钢抵御外界腐蚀介质腐蚀破坏的能力.不锈钢表面生成的钝化膜对不锈钢耐蚀性起着关键作用.材料状态和环境介质条件的改变都会影响不锈钢的耐腐蚀能力.一般铬镍不锈钢在还原性介质中耐蚀性低,并容易出现局部腐蚀.研究结果表明,加入适量的钼可提高不锈钢在还原性介质中的耐腐蚀能力,提高不锈钢的耐点蚀,耐缝隙腐蚀性能.钼在提高不锈钢耐点蚀,耐缝隙腐蚀性能方面的能力相当于铬的3倍.钼提高不锈钢在还原性介质中的耐蚀性,主要是由于钼和铬复合作用的结果.研究指出,腐蚀过程中形成的钼酸盐是一种阳极抑制剂,钼酸盐与金属离子形成的络合物吸附于金属表面,并覆盖阳极区,具有再钝化,强化钝化膜和抑制阳极腐蚀过程的作用.钼还能提高奥氏体不锈钢的高温强度,提高马氏体不锈钢的强度和回火稳定性.1钼在奥氏体不锈钢中的应用在我国不锈钢国家标准中约有一半奥氏体不锈钢钢号是含钼不锈钢,其中多数含2%～3%Mo,最高达到5%Mo.在奥氏体不锈钢中,生产和使用量最大的含钼钢是316,316L,317和317L.表1给出几个含钼的重要钢号的主要化学成分.钼在奥氏体不锈钢中的主要作用是提高奥氏体不锈钢在还原性介质(如硫酸,磷酸,醋酸,尿素及一些有机酸)中的耐腐蚀性能及提高奥氏体不锈钢的高温力学性能.1.1提高耐蚀性研究结果表明,在铬镍奥氏体不锈钢中加入2%～3%M0能有效地提高奥氏体不锈钢在硫酸,磷酸,醋酸,尿素以及在氯化物溶液等还原性介质中的耐蚀性(图1～4).在强氧化性硝酸溶液中,钼的添加对不锈钢的耐蚀性没有好作用(图1),因此含钼的奥氏体不锈钢不用于硝酸用途.含钼量2%～3%的316(L),317(L)不锈钢广泛用于制作化工,石化,化肥,原子能等工业部门的生产设备,工艺管道等.对于腐蚀条件更苛刻的介质,如海水介质,燃气脱硫废气处理等,则需要使用钼含量更高的奥氏体不锈钢(表1).随钼含量的增高,奥氏体不锈钢的耐蚀性提高.00Cr25Ni22Mo2N钢强度高,组织稳定,主要用于表1含钼奥氏体不锈钢的主要化学成分/%一3一罾不锈开发二氧化碳汽提法尿素生产厂汽提塔结构材料; Mo4.5Cu钢(904L)是为解决硫酸腐蚀而研制的,它既耐硫酸,磷酸和醋酸等介质的一般腐蚀,又耐氯化物点蚀,缝隙腐蚀和应力腐蚀(图5),主要用于硫图1钼含量对0Cr19Nil2奥氏体不锈钢耐腐蚀性能的影响(65%HNO3及H2SO4+CuSO4,沸腾)垂\辩商嫠Mo/%图2钼对18Cr8Ni;~锈钢耐醋酸腐蚀性能的影响工,:量●1I嗣i图3钼对18Cr(10～15)Ni不锈钢耐磷酸腐蚀性能的影响_——4?-——酸和磷酸工业,如制造硫酸生产设备:塔,槽,管道,换热器等.00Cr18Ni18Mo5主要作为碱厂的碳化塔材料(既耐海水又耐氯化铵腐蚀),该钢耐氯化物应力腐蚀显着优于304~316,见表2和图6.b一×工,暑bo\簪叠罄图4钼含量对00Cr25Ni22Mo2Ni钢在尿素实际生产条件下耐蚀性的影响卜栖霞山化肥厂,液相中.2-沧州化肥厂,液相中700h挂片.3一栖霞山化肥厂,汽相中专1兰越骥望图50Crl9Ni3Mo3和其他含钼合金在105~C,22%NAC1通气的水溶液中的应力腐蚀门槛应力强度(K~scc)图6●,:●跹\蒜爱颦500Cr18Ni18MO5钢在FeCl3溶液中的腐蚀率(10%FeC13?6H2O,30℃)目不锈开发表200Crl8Nil8Mo5与其他材料sCC试验结果(u型弯曲试样) 含钼的奥氏体不锈钢可用于磷酸,醋酸,硫酸介质中.在50%和65%沸腾磷酸中,少量钼(<1%)可显着地提高钢的耐蚀性.在85%磷酸中,316钢的钝化一活化转变温度达到130℃,比无钼的304钢高出约l5℃.在20℃硫酸中,钼可显着提高不锈钢的耐蚀性.硫酸浓度在50%时,由于均匀腐蚀严重,钼的有益作用被掩盖.钼具有提高奥氏体不锈钢耐氯离子局部腐蚀(点蚀,缝隙腐蚀)的能力.例如,钼可提高奥氏体不锈钢在海水中耐点蚀和耐缝隙腐蚀的性能,从表3给出的试验结果中可以看出钼的作用:表中所列5个钢号的铬,镍含量差别不大,不含铝的302,304,309钢腐蚀率高且出现试样点蚀穿孔(严重点蚀),而含2%～3%Mo的3l6和3l7则腐蚀轻微,充分显示出钼的合金化作用.表3不锈钢在海水中的腐蚀结果牌号腐蚀率/密耳?aKureBeach,N.C.Duxbury,Mass. (activefouling),(nonfouling)***160~挂片(5月～11月)¨海水流速大无结垢钼在提高不锈钢的耐点蚀,耐缝隙腐蚀性能方面的有益作用已为很多研究结果证实.Bond等人的研究指出,加入0.5%Mo能显着地提高l7Cr一13Ni和20Cr一39Ni奥氏体不锈钢的耐点蚀能力.研究表明,耐点蚀能力的提高是由于钼提高点蚀电位的结果.Brigham研究了l8Cr一20Ni一0.2N+Mo 奥氏体不锈钢在l0%FeCI溶液中的临界点蚀温度(CPT)与钼含量的关系,结果表明,CPT与钼含量成线性关系,钼含量越高(至7%)则临界点蚀温度(CPT)越高.3l7I钢有同样的试验结果,见图7,8.温度/℃图700Crl9Nil3Mo3(317L)在10%FeC1冲临界点蚀温度20Nb3:0Cr20Ni35MO3CU4Nb;2RK65:00Cr20Ni25M04.5Cu;904L:00Cr20Ni25Mo4.5Cu;l6—25—6:00Crl6Ni25MO6N;Al一6X:0Cr21Ni25M06.5;2RN65:00Cr17Ni24M04.62,SI10孛I9—2'/●圣^L—积…蓐∞//.,//j/●阳//蟠Hlh●悖●o剌l●L●伍■I(羞昀睑一】¨-^,{鞴斡/图800Crl9Nil3Mo3(317L)和含钼不锈钢的缝隙腐蚀温度,FeC13试验H2OMO0Cr23Ni37Mo4CuNblJS一700—__00Cr21Ni25MO4.5.1.4439——0Crl7Nil4Mo4.5N;AL一6X(见图7注);19/25HMo一--00Cr20Ni18MO6.5CuN.254SMO——00Cr20Nil8Mo6CuN{34L——0Cr17Nil5Mo4.3.34LN——0Cr18Ni14M04.7N;C19/25——00Cr20Ni25M04.5用l0种金属和合金在模拟木浆漂白工艺的C102溶液中进行的点蚀试验结果表明,除纯金属外,相对腐蚀率(以316钢作为1)随钼含量的提高而显着地降低.同样的材料在模拟纸浆漂白车间含氯化物的水溶液中的点蚀试验也得到同样的结果(见表4,5).一5一置不锈开发表4ClO溶液中的腐蚀率对比注:C102浓度:每升0.05g活性Cl,氯化物浓度:0.05mols/literasNaC1,温度5012,pH=1.2参考金属316不锈钢的腐蚀率:0.75g/mh表5CIz溶液中的腐蚀率对比注:Cl2浓度:每升0.5g活性Cl,氯化物:0.2mols/li—terasNaC1,pH=I.2,试验lOoh(和碳钢试验为2h),设316 不锈钢的相对腐蚀率为1.0(其腐蚀率为0.1g/m.h) 1.2提高力学性能钼的有益作用是提高奥氏体不锈钢的高温强度,高温疲劳,蠕变和持久强度.钼对提高铬～镍奥氏体不锈钢的室温强度不显着.从另一方面来说,高温强度的提高增加了钢的变形抗力和热加工难度,增加热加工过程中的再加热道次.由于钼是铁素体形成元素,含钼钢组织中的0【相以及金属中间相的增加也导致热加工困难,报废率增加,成材率降低.～6～2钼在铁素体不锈钢中的应用铁素体不锈钢(也称铬钢或高铬铁素体不锈钢)除耐均匀腐蚀外,还具有优良的耐氯化物局部腐蚀能力,如耐点蚀,缝隙腐蚀,应力腐蚀等.降低碳,氮含量可改善铁素体不锈钢的耐蚀性,脆性,焊接性能,加工性能等.钼在铁素体不锈钢中的主要作用是促进Fe-Cr合金的钝化,从而提高钢在还原性介质中的耐蚀性,特别是钢在氯化物溶液中的耐点蚀,耐缝隙腐蚀等耐局部腐蚀性能.试验结果表明,钼可有效地提高铁素体不锈钢的耐氯化物腐蚀性能.图9～13,表6结果表明:钼含量越高,铁素体不锈钢的耐蚀性越好.表6钼对25%cr高纯铁素体不锈钢耐蚀性的影响材料腐蚀率/g-(m..h)1NH2SO3,充氧1NHC1,充氮试验温度25℃,试验6天图9钼对高纯铁素体不锈钢耐腐蚀性能的影响50g/1FeC13+0.5NHC1,50℃,48h曩毽絮墨图10钼对高纯铁素体不锈钢耐缝隙腐蚀的影响4.9%NaC1,4012,带缝隙的试样圈U\踺蟊《蝗不锈开发图11(Cr+3.3Mo)%对铁素体不锈钢耐点蚀性能的影响量1.51.0躇0.5藿繇\蛩善髫潼图12(Cr+3Mo)%对铁素体不锈钢耐缝隙腐蚀性能的影响(a)25℃,流动海水,2个月I(b)6%FeC13+HC1,pH1图13铁素体不锈钢中Cr+Mo量对钢的点蚀电位的影响(点蚀电位越高,钢的耐点蚀性越好)介质苛刻程度:A>B>C>D低碳,氮高铬含钼的新型铁素体不锈钢具有高耐蚀性,如00Crl8M01,00Crl8M02,OOCr26Mo1,OOCr25Ni4Mo4,OOCr30Mo2,00Cr29Mo4Ni2,钼含量越高,材料的耐蚀性能越优异.这些牌号的材料已成功地用于石油化工,制碱,化肥,造纸等工业部门.OOCr18Mo1用于汽车面板以防止路面盐分的腐蚀.OOCrl8Mo2的耐蚀性优于OOCrl8Mo1,不仅可用于汽车工业,而且可用做弱蚀条件下的热交换器,醋酸生产设备,水冷设备,太阳能搜集器面板,热水加热器等.OOCr26Mo1在耐氯化物点蚀,缝隙腐蚀方面优于316L,抗氯化物应力腐蚀,在42%MgC12沸腾溶液中屈服应力条件下试验1000小时不破裂,该钢耐晶间腐蚀,耐有机酸(甲酸,乙酸及其混酸)腐蚀,用于碱液,有机酸,漂白液,尿素,含氯化物流体的设备.在隔膜法制碱工艺流体中有泥浆磨蚀的情况下,OOCr26Mo1远优于纯镍. 主要用途:制作NaOH浓缩设备,石油电力工业用热交换器,压力容器等设备.00Cr25Ni4Mo4在海水和含氯化物介质中耐蚀性极好,主要用于耐海水或含氯化物溶液的设备,如洗涤器,热交换器,冷凝器等.OOCr30Mo2在含氯化物溶液中耐点蚀,应力腐蚀,耐均匀腐蚀优于316,317及Cr25Ni5Mo2N 钢.在NaOH中耐蚀性与镍相当,在含NaC10氧化剂的高温NaOH中优于26—1及纯镍.见图14, 图15的试验结果.主要用途:NaOH浓缩设备,烟气脱硫设备,火电厂冷凝器.日本东京湾火电厂海水冷凝器用此钢制作的无缝管已使用12.5年. _上●二-S●\,魁剖叠霉图14NaCl03含量对高纯Cr30MO2和Ni在50%NaOH+5%NaC1溶液(沸腾)中耐腐蚀性能的影响一7一目不锈开发断裂时间/h图15在42%MgC1(沸睦)中高纯Cr30Mo2钢的耐应力腐蚀性能1—0Cr25Ni5M02;2—00Cr17Ni14Mo2;3—0Crl8Ni10:4—Cr18Nil000Cr29Mo4Ni2是高纯高铬,钼型铁素体不锈钢,在很多苛刻腐蚀介质中有优异的耐蚀性:如在氯化物,碱,硝酸,尿素,有机酸中,耐蚀性超过耐蚀合金.在稀硫酸中有优异的耐蚀性及抗氧化,硫化性能,在很多苛刻介质中可代替钛,镍基合金.用途:用做海水,各种氯化物溶液及有机酸溶液中的反应器,冷凝器,制作NaOH浓缩设备.3钼在双相不锈钢中的应用双相不锈钢一般可分为四大类:即低合金型,中合金型,高合金型及超级双相不锈钢.除低合金双相不锈钢不含钼外,在高性能的中合金和高合金牌号中都含钼,其含量范围在2%～4%.钼是双相不锈钢中的重要合金元素,它不仅是c【一铁素体强烈形成元素,而且对双相不锈钢的耐蚀性有重要的作用.钼和铬的复合作用显着提高双相不锈钢在还原性介质加含氯化物介质中的耐局部腐蚀性能,如提高双相钢在氯化物溶液中的耐点蚀性能,耐缝隙腐蚀性能,耐应力腐蚀性能等.钼在钢中促进金属中间相的形成从而增加材料的脆性倾向.在含钼量较高的钢中适当提高氮含量,通过调节相平衡可抑制或延缓脆性相的析出,所以在新一代含钼高的双相不锈钢中含氮量也较高,例如,含3%Mo的高合金双相钢加入约0.18%N, 含3.5%～4.0%Mo的高合金双相钢加入约0.25%～0.30%N.双相不锈钢,特别是含钼双相不锈钢,在含氯化物的介质中有高耐蚀性,如耐均匀腐蚀,耐点蚀,耐缝隙腐蚀,耐应力腐蚀,以及良好的耐腐蚀疲劳和耐磨蚀性能等,在耐蚀性能方面优于304L,316L等奥氏体不锈钢.随着钼含量的增高,钢的耐蚀性提高.在力学性能方面,双相不锈钢强度高,有良好的加工性能和可焊接性能.双相不锈钢在中性氯化物介质,炼油,石化,天然气,化肥,能源,食品,轻工,以及制碱,舰艇,湿法冶金,磷酸工业等部门都有非常重要的用途.表7简单介绍了各类双相不锈钢中代表性牌号的应用情况.4钼在马氏体不锈钢中的应用马氏体不锈钢是一类高强度,高硬度,高耐磨性不锈钢,通常分为普通马氏体不锈钢和沉淀硬化马氏体不锈钢,前者是13Cr型和17Cr型高铬马氏体不锈钢,后者是铬镍马氏体不锈钢.纳入GB1220—92标准的马氏体不锈钢共有21表7双相不锈钢的应用一8一罾■璺不锈开发个钢号,普通马氏体不锈钢174",沉淀硬化马氏体不锈钢4个.其中含钼钢号5个:普通马氏体不锈钢4个,沉淀硬化马氏体不锈钢1个,即1Crl3Mo——0.3%～0.6%Mo3Crl3MO——0.5%～1.0%Mo9Crl8MO——0.4%～0.7%Mo9Crl8MoV——1.0%～1.3%Mo0Crl5Ni7Mo2Al——2%～3%Mo钼在马氏体不锈钢中的作用,主要是提高马氏体不锈钢的强度和回火稳定性.普通马氏体不锈钢主要用作汽轮机叶片,轴,阀门,刃具等;沉淀硬化马氏体不锈钢强度高,韧性高,耐疲劳,耐腐蚀,耐磨蚀,如0Crl5Ni7Mo2Al钢的强度可达~]1820～1890MPa,主要用于制作要求耐蚀性好,强度高的容器,管道,弹簧,磨片等.5钼在高性能不锈钢中的应用高性能不锈钢也称超级不锈钢,这种不锈钢属于高纯,高铬,高钼含氮不锈钢(除铁素体不锈钢不含氮外).钼在高性能不锈钢中起着非常重要的作用.提高铬,钼含量是提高不锈钢耐蚀性和力学性能的重要途径.高性能不锈钢中有很高的钼含量:高性能铁素体不锈钢和双相不锈钢大多含3%～4%Mo;高性能奥氏体不锈钢一般含4%～6%Mo,654SMO钢的钼含量达到7%.高性能不锈钢牌号及其主要化学成分见表8.表8高性能不锈钢的主要化学成分/%牌号CrNiMoCuN其他牌号CrNiMoCuN其他奥氏体不锈钢一654SMO24227.30.500.503MnAlloy2424174—0.406Mn双相不锈钢3l7LMl8l33.4一～～22052253—0.20～317LMN17144.31.50.15～Ferralium255256320.20～904L20254.5一～～DP-325730.50.150.3W2418MoN24174.51.50.506MnZeronl002573.50.750.250.7W URSB825255—0.20～Ur52N+256.53.51.50.25一254SMO20l860.750.20～SAF25072574—0.25～AL-6XN20246—0.20～铁素体不锈钢25-6Mo2025610.20～EB26—126～1一一NbPolarite778202260.750.20～29Cr3Mo29——3————0.4Ti 20Mo～62334630.12～Sca-Cure27.523.5一一0.4Ti3127hMo273l61.20.20～AL29-4C29—4一一0.4Ti高性能不锈钢具有优良的综合性能,强度高,在氧化和还原介质中有优异的耐蚀性,耐海水腐蚀,耐各种氯化物介质均匀腐蚀和局部腐蚀,在硫酸和磷酸中有良好的耐蚀性,~N654SMO钢耐氯化物腐蚀和在海水中的耐各种局部腐蚀性能可达到C一276镍基合金的水平.高性能不锈钢的用途:造纸漂白设备,冷凝器管道,海水处理设备,高温海水热交换器,反向法脱盐生产设备,垃圾焚烧设备,电站FGD废气脱硫设备,磷酸过滤器和混料器部件,废硫酸浓缩设备,无污染制药设备等.6结束语钼是不锈钢中的一个很重要的合金化元素,在提高不锈钢的耐腐蚀性能及力学性能方面发挥着非常重要的作用,高性能不锈钢中需要有更高的钼含量.随着国民经济的快速发展,我国不锈钢生产已进入快速发展时期,根据专家预测,近几年我国不锈钢生产还会有较大幅度的增长,钼在我国不锈钢生产中的使用量也会有大幅度的增加.参考文献[1】中国特钢企业协会不锈钢分会编."不锈钢手册",中国科学技术出版社,北京,2005年9月,"统计编"P49-55,"标准编"P218-405,"性能编"P406-855[2】陆世英等."不锈钢",原子能出版社,1995年版,p1—393I5lDonaldPeckner&IM.Bernstein.HandbookofStainlessSteels, McGraw—Hil1.Inc.NewY ork.P151—1515[4】昊玖等."双相不锈钢",冶金工业出版社,北京,1999年版[5】A.JohnSedriks.CorrosionofStainlessSteels,John&Sons№. USA,】979,P】一4】[6】陆世英.钢铁,2001,vo136,Supp1.P127-132[7】中国特钢协不锈钢分会主办.《不锈>,2004年No1,No2 —9一。