钼对奥氏体的影响
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元素含量对奥氏体不锈钢性能的影响奥氏体不锈钢是一种常用的不锈钢材料,其具有优异的耐腐蚀性能和良好的加工性能。
元素含量对奥氏体不锈钢性能的影响十分重要,下面将详细介绍不同元素含量对奥氏体不锈钢性能的影响。
1.镍(Ni):镍对奥氏体不锈钢的影响非常显著。
适量添加镍可以提高奥氏体不锈钢的强度、塑性和耐腐蚀性能。
镍可以稳定奥氏体相并抑制铁素体相的形成,从而提高材料的耐蚀性和力学性能。
高镍含量的奥氏体不锈钢具有良好的耐高温和耐腐蚀性能,适用于化工、航空航天等领域。
2.铬(Cr):铬是不锈钢的主要合金元素,对奥氏体不锈钢的影响也非常显著。
铬可以形成致密的氧化铬层,保护不锈钢材料不受腐蚀。
适量添加铬可以提高奥氏体不锈钢的耐蚀性能,特别是在酸性环境和氯化物环境中的耐蚀性。
此外,铬还能提高奥氏体不锈钢的强度和硬度,延长材料的使用寿命。
3.碳(C):碳是奥氏体不锈钢的强化元素,适量的碳含量可以提高材料的强度和硬度。
但过高的碳含量会降低耐蚀性能,容易发生晶间腐蚀。
因此在奥氏体不锈钢中,碳含量一般低于0.08%,以保证良好的耐蚀性能。
4.锰(Mn):锰是奥氏体不锈钢的合金元素之一,可以提高材料的强度和硬度。
适量的锰添加也可以改善耐蚀性能,但过高的锰含量会降低材料的塑性。
5.氮(N):适量的氮含量可以有效提高奥氏体不锈钢的强度和硬度,同时还能改善材料的耐蚀性能。
氮会强化奥氏体相,提高材料的塑性和韧性。
除了上述主要元素外,还有一些其他合金元素也对奥氏体不锈钢的性能有影响。
例如钼(Mo)可以提高奥氏体不锈钢的耐蚀性,特别是在高温环境下的耐蚀性。
钛(Ti)和铌(Nb)可以防止晶间腐蚀,改善奥氏体不锈钢的焊接性。
硅(Si)可以提高奥氏体不锈钢的强度和耐蚀性能。
总之,不同元素的含量对奥氏体不锈钢的性能有明显的影响。
合理调控元素含量可以提高奥氏体不锈钢的强度、硬度、塑性和耐蚀性能,使其适应不同环境和工程应用的需求。
奥氏体形成元素奥氏体形成元素是指影响奥氏体相变过程和形成的元素成分。
奥氏体是一种重要的金属晶体结构,具有良好的力学性能和耐磨性能,在钢铁行业中得到广泛应用。
了解奥氏体形成元素对于合金材料的开发和应用具有重要意义。
钢铁是碳和铁的合金,碳是最重要的奥氏体形成元素之一。
在低碳钢中,碳含量通常在0.02%到0.3%之间。
碳的存在对奥氏体相变过程有明显影响。
在低碳钢中,当其加热至共晶温度以上时,组织中存在的铁和碳原子开始相互扩散,并形成奥氏体。
奥氏体的形成过程中,碳原子溶解在铁晶体中,使得晶体结构由面心立方变为体心立方。
奥氏体相变过程中,碳溶解度的增加会增大固溶度谱线和固溶线之间的距离,使得奥氏体形成速率减慢,在较长时间内形成粒状奥氏体。
因此,碳元素的含量对于奥氏体形成速率和相变形貌具有重要影响。
除碳外,合金中的其他合金元素也会影响奥氏体相变和形貌。
例如,铬是一种重要的合金元素,在不锈钢中广泛应用。
铬的存在使得奥氏体相变过程发生变化。
在含有一定量的铬的钢中,铁和铬原子形成的化合物称为铬化物。
这种化合物会影响奥氏体形成速率和形貌。
在铬化物的存在下,奥氏体相变速率明显减慢,形成细小的颗粒状奥氏体。
同时,铬化物的形成也会影响奥氏体形成时的孤立核数量和形状。
因此,铬元素的含量和铬化物形貌对奥氏体相变过程和形成具有重要影响。
除了碳和铬,其他合金元素如钼、镍、锰、钒等也会对奥氏体相变过程和形貌产生影响。
这些元素可以形成不同的化合物,并改变钢的相变行为。
例如,钼的存在可以促进奥氏体相变的形成,减少奥氏体的形成温度范围。
镍的存在可以增加奥氏体的形成速率和形貌。
锰的含量可以影响奥氏体形成时的孤立核分布和形状。
钒元素的存在会改变奥氏体相变的动力学行为,使得相变过程更加复杂。
因此,合金中其他合金元素的含量和形貌会对奥氏体相变过程和形成产生重要影响。
此外,合金中的其他杂质元素如硅、磷、硫等也会对奥氏体相变过程和形貌产生一定影响。
奥氏体形成的四个步骤_奥氏体形成的影响因素奥氏体是钢中最重要的组织之一,它具有良好的强度和硬度,被广泛应用于钢材的制造和加工过程中。
奥氏体形成的过程是复杂的,涉及多个步骤和影响因素。
下面将详细介绍奥氏体形成的四个步骤以及奥氏体形成的影响因素。
1.软化处理(预处理):首先,将钢材加热到适当的温度范围进行软化处理。
在软化处理过程中,钢材中的残余应力被消除,晶粒被结晶,这为后续形成奥氏体提供了条件。
2.超韧化处理:在软化处理后,将钢材降温至室温以下,并加入适量的合金元素,如铬、钼等。
超韧化处理的目的是增加钢材的韧性和强度,为奥氏体的形成奠定基础。
3.过冷处理:在超韧化处理后,将钢材继续降温至高温区和过冷区之间的过渡区域。
在这个温度范围内,钢材中的亚稳相(如贝氏体、马氏体等)开始分解,形成奥氏体的种子晶粒。
4.贝氏体转变:在过冷处理的基础上,进一步降温至适当的温度,贝氏体开始转变为奥氏体。
贝氏体转变过程比较复杂,包括界面扩散、原子重排、晶格变形等多个步骤。
通过适当的温度和时间控制,可以得到理想的奥氏体组织。
1.合金元素的存在:合金元素对奥氏体形成有着重要的影响。
例如,铬可以提高钢材的耐蚀性和强度,钼可以提高钢材的硬度和耐热性。
合金元素通过改变钢中的相变温度及相变速率等参数,影响奥氏体的形成过程。
2.冷却速度:冷却速度是影响奥氏体形成最主要的因素之一、快速冷却可以促使钢材中的贝氏体转变为奥氏体,而慢速冷却则有利于贝氏体的形成。
冷却速度的选择根据所需的力学性能及材料的用途来确定。
3.退火温度和时间:退火温度和时间也会对奥氏体形成产生影响。
过高的退火温度会导致晶粒长大,影响奥氏体的结晶性能,而过低的退火温度则会使奥氏体的形成受到限制。
退火时间越长,奥氏体的形成越充分。
4.碳含量:碳是钢中最主要的合金元素,对奥氏体形成有着重要的影响。
在钢中,当碳含量超过一个临界值时(通常为0.8%~1.5%),奥氏体就会形成。
简述合金元素对奥氏体形成的影响《合金元素对奥氏体形成的影响》奥氏体是一种重要的金属组织结构,其具有优异的力学性能和耐热性能。
合金元素在金属中的添加可以显著影响奥氏体的形成过程和性质,从而对材料的性能产生深远的影响。
合金元素对奥氏体形成的影响主要体现在以下几个方面:1. 形成温度:合金元素的存在可以显著降低奥氏体的形成温度。
一些合金元素,如铬和钼等,具有较高的固溶度差异,能够在晶界上形成细小的弥散相,从而有效地降低了奥氏体形成的温度。
这对于一些高温合金尤为重要,可以在较低的温度下获得优异的奥氏体组织。
2. 相变动力学:合金元素对奥氏体相变动力学也有显著的影响。
例如,钛和铌等元素可以通过提高相变温度和减小相变活化能来调控奥氏体相变过程。
这些元素的添加可以显著减少相变过程中的温度梯度和应力集中,从而降低相变过程中的裂纹形成和组织不均匀性。
3. 晶粒尺寸:合金元素对奥氏体形成过程中的晶粒尺寸也有影响。
某些合金元素的加入可以抑制晶粒长大,从而细化晶粒尺寸,促使形成细小而均匀的奥氏体组织。
这可以显著提高合金的强度、耐磨性和韧性等力学性能。
4. 结构稳定性:合金元素的添加还可以提高奥氏体的结构稳定性。
一些合金元素,如镍和铬等,可以与铁元素形成固溶体,增加奥氏体的稳定性。
这可以有效抑制奥氏体向贝氏体或马氏体的相变,从而保持奥氏体结构的稳定性和连续性。
合金元素对奥氏体形成的影响是材料科学领域的重要研究课题。
深入了解合金元素对奥氏体形成机制的影响,可以更好地设计和制备高性能的金属材料。
这对于航空航天、汽车制造、电子设备等领域的发展都具有重要的意义。
钼元素对奥氏体不锈钢的影响?答:一般来说,简单的铬镍(及铬锰氮)奥氏体不锈钢仅用于要求不锈性和耐氧化性介质(比如硝酸等)的使用条件下,钼作为奥氏体不锈钢中的重要合金元素加入到钢中使其使用范围进一步扩大,钼的作用主要是提高钢在还原性介质(比H2SO4,H3PO4,以及一些有机酸和尿素环境)的耐蚀性,并提高钢的耐点腐蚀及缝隙腐蚀等性能.1钼对组织的影响钼和铬都是形成和稳定铁素体并扩大铁素体相区的元素,钼形成铁素体的能力与铬相当.钼还促进奥氏体不锈钢中金属间相,比如σ相,,κ相,和Laves相等的沉淀,对钢的耐蚀性和力学性能都会产生不利影响,告别是导致塑性,韧性下降,为使奥氏体不锈钢保持单一的奥氏体组织,随着钢中钼含量的增加,奥氏体形成元素(镍,氮及锰等)的含量也要相应提高,以保持钢中铁素体与奥氏体形成元素之间的平衡.2钼对性能的影响钼对奥氏体不锈钢的氧化作用不显著,因此当铬镍奥氏体不锈钢保持单一的奥氏体组织且无金属间析出时,钼的加入对其室温力学性能影响不大,但是,随着钼含量的增加,钢的高温强度提高,比如持久,蠕变等性能均获较大改善,因此含钼不锈钢也常在高温下应用,然而,钼的加入使钢的高温变形抗力增大,加之钢中常常存在少量δ铁素体因而含钼不锈钢的热衷加工性比不含钼钢为差,而且钼含量越高,热加工性能越坏,另外,含钼奥氏体不锈钢中容易一百万κ(σ)相沉淀,这将显著恶化钢的塑性和韧性,因此在含钼奥氏体不锈钢的生产,设备制造和应用过程中,要注意防止钢中金属间相的形成.钼在奥氏体不锈钢中的主要作用是提高钢的耐还原性介质的腐蚀性能和耐点腐蚀,耐缝隙腐蚀等的性能.分别为钼对铬镍奥氏体不锈钢在硝酸,硫酸,醋酸,磷酸和尿素等介质中耐蚀性的影响,可以看出,除在氧化性介质HNO3中处,钼的作用都是有益的,因此含钼的奥氏体不锈钢一般不用天耐硝酸的腐蚀,除非硝酸中含F-,Cl-等离子,虽然钼作用为合金元素对奥氏体不锈钢耐还原性介质,面点腐蚀及缝隙腐蚀的原因尚不完全清楚,但大量实验已指出,钼的耐蚀作用仅相当钢中含有较高量的铬时才有效,钼主要是强化钢中铬的耐蚀作用,与此同时,钼形成酸盐后的缓蚀作用也已为实验所证实.在耐高浓氯化物溶液的应力腐蚀方面,虽然钼作为合金元素对奥氏体不锈钢耐还原性介质,耐点腐蚀及缝隙腐蚀的原因尚不完全清楚,但大量实验已指出,钼的作用仅当钢中含有较高量的铬时才有效,钼主要是强化钢中铬的耐蚀作用,与此同时,钼形成钼酸盐后的缓冲作用也已为实验所证实.在耐高浓氯化物沉沦的应力腐蚀方面,虽然一此实验指同.3#以下的钼对奥氏体不锈钢的耐应力腐蚀性能有害,,但是由于常见铬镍奥氏体不锈钢多在含有微量氯化物及饱和氧的水介质中使用,其应力腐蚀又以点腐蚀为起源,因此含钼的铬镍钼奥氏体不锈钢由于耐点腐蚀性能较高,所以在实际应用中常常比不含钼钢具有更好的耐氯化物应力腐蚀性能.。
细化奥氏体晶粒的措施细化奥氏体晶粒是一种改善材料性能的重要方法。
奥氏体晶粒的细化可以提高材料的强度、韧性和耐蚀性能,因此在材料加工和热处理过程中,细化奥氏体晶粒的措施非常重要。
本文将介绍几种常见的细化奥氏体晶粒的措施。
1. 控制冷却速率冷却速率是影响奥氏体晶粒尺寸的重要因素之一。
通常情况下,快速冷却可以得到较细的奥氏体晶粒。
通过控制冷却速率,可以有效地细化奥氏体晶粒。
例如,在淬火过程中,可以采用水淬或油淬的方式,使材料迅速冷却,从而细化奥氏体晶粒。
2. 添加细化剂细化剂是一种能够促使奥氏体晶粒细化的物质。
常用的细化剂包括铝、钛、硼等元素。
这些元素可以在材料熔炼或热处理过程中加入,通过形成细小的化合物或析出相来细化奥氏体晶粒。
细化剂的添加可以显著改善材料的力学性能和耐蚀性能。
3. 加热退火处理加热退火是一种常用的细化奥氏体晶粒的方法。
在加热退火过程中,材料会被加热到一定温度,然后缓慢冷却。
通过加热退火处理,可以使奥氏体晶粒重新长大,并形成较大的晶粒。
然后再通过再次冷却来细化奥氏体晶粒。
这种方法可以在一定程度上控制奥氏体晶粒的尺寸。
4. 热机械处理热机械处理是一种将热处理和机械变形相结合的方法。
通过在高温下对材料进行塑性变形,然后再进行快速冷却,可以有效地细化奥氏体晶粒。
在热机械处理过程中,塑性变形可以引起晶体的位错运动和晶界的迁移,从而细化奥氏体晶粒。
5. 控制合金元素含量合金元素的含量是影响奥氏体晶粒尺寸的重要因素之一。
适量的合金元素可以起到细化奥氏体晶粒的作用。
例如,钼对奥氏体晶粒具有细化作用,可以有效地控制晶粒尺寸。
因此,在材料设计和制备过程中,需要合理控制合金元素的含量,以实现奥氏体晶粒的细化。
细化奥氏体晶粒是一种提高材料性能的重要方法。
通过控制冷却速率、添加细化剂、加热退火处理、热机械处理以及控制合金元素含量等措施,可以有效地细化奥氏体晶粒。
这些措施可以提高材料的强度、韧性和耐蚀性能,从而满足不同工程应用的需求。
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。
钼元素对奥氏体不锈钢的影响一般来说,简单的铬镍(及铬锰氮)奥氏体不锈钢仅用于要求不锈性和耐氧化性介质(比如硝酸等)的使用条件下,钼作为奥氏体不锈钢中的重要合金元素加入到钢中使其使用范围进一步扩大,钼的作用主要是提高钢在还原性介质(比H2SO4,H3PO4,以及一些有机酸和尿素环境)的耐蚀性,并提高钢的耐点腐蚀及缝隙腐蚀等性能。
1、钼对组织的影响钼和铬都是形成和稳定铁素体并扩大铁素体相区的元素,钼形成铁素体的能力与铬相当.钼还促进奥氏体不锈钢中金属间相,比如σ相,,κ相,和Laves相等的沉淀,对钢的耐蚀性和力学性能都会产生不利影响,告别是导致塑性,韧性下降,为使奥氏体不锈钢保持单一的奥氏体组织,随着钢中钼含量的增加,奥氏体形成元素(镍,氮及锰等)的含量也要相应提高,以保持钢中铁素体与奥氏体形成元素之间的平衡。
2、钼对性能的影响钼对奥氏体不锈钢的氧化作用不显著,因此当铬镍奥氏体不锈钢保持单一的奥氏体组织且无金属间析出时,钼的加入对其室温力学性能影响不大,但是,随着钼含量的增加,钢的高温强度提高,比如持久,蠕变等性能均获较大改善,因此含钼不锈钢也常在高温下应用,然而,钼的加入使钢的高温变形抗力增大,加之钢中常常存在少量δ铁素体因而含钼不锈钢的热衷加工性比不含钼钢为差,而且钼含量越高,热加工性能越坏,另外,含钼奥氏体不锈钢中容易一百万κ(σ)相沉淀,这将显著恶化钢的塑性和韧性,因此在含钼奥氏体不锈钢的生产,设备制造和应用过程中,要注意防止钢中金属间相的形成。
钼在奥氏体不锈钢中的主要作用是提高钢的耐还原性介质的腐蚀性能和耐点腐蚀,耐缝隙腐蚀等的性能.分别为钼对铬镍奥氏体不锈钢在硝酸,硫酸,醋酸,磷酸和尿素等介质中耐蚀性的影响,可以看出,除在氧化性介质HNO3中处,钼的作用都是有益的,因此含钼的奥氏体不锈钢一般不用天耐硝酸的腐蚀,除非硝酸中含F-,Cl-等离子,虽然钼作用为合金元素对奥氏体不锈钢耐还原性介质,面点腐蚀及缝隙腐蚀的原因尚不完全清楚,但大量实验已指出,钼的耐蚀作用仅相当钢中含有较高量的铬时才有效,钼主要是强化钢中铬的耐蚀作用,与此同时,钼形成酸盐后的缓蚀作用也已为实验所证实。
奥氏体不锈钢化学成份和该成份对其组织性能影响奥氏体不锈钢主要由铁(Fe)、铬(Cr)、镍(Ni)和一些其他元素(如钼、锰、硅等)组成。
其中,铬是最重要的合金元素,其含量一般在10-30%之间,决定了不锈钢的耐腐蚀性能。
同时,镍的含量也对不锈钢的耐腐蚀性能有一定影响,一般在8-12%之间。
此外,铁是奥氏体不锈钢的基本成分,而其他元素的添加则是为了改善其力学性能、热处理性能等。
在奥氏体不锈钢中,铬的主要作用是形成钝化膜,防止材料被腐蚀。
此外,铬还能增加材料的强度、硬度和耐磨性。
镍的加入可以提高不锈钢的延展性和冲击性能,降低材料的磁性。
钼的添加可以提高材料的耐腐蚀性能,特别是在强酸和海水环境下。
锰和硅的加入可以提高材料的强度、硬度和耐磨性。
此外,奥氏体不锈钢的热处理也对其组织性能有显著的影响。
热处理包括固溶处理和淬火处理两个步骤。
固溶处理是将不锈钢加热到一定温度,然后迅速冷却,主要目的是使不锈钢中的合金元素尽可能地溶解到固溶体中,提高材料的强度和硬度。
淬火处理是将固溶体加热到临界温度以上,然后迅速冷却,使其转变为马氏体,进一步提高材料的强度和硬度。
化学成分和热处理对奥氏体不锈钢组织性能的影响是相互关联的。
首先,化学成分决定了不锈钢的稳定性和耐腐蚀性能。
其次,热处理决定了不锈钢的力学性能,如强度、硬度和韧性。
最后,不同的化学成分和热处理条件可以得到不同的组织结构,从而影响材料的性能。
总结起来,奥氏体不锈钢的化学成分和热处理条件对其组织性能有重要的影响。
通过调整化学成分和热处理条件,可以获得具有不同性能的奥氏体不锈钢,以满足不同领域的需求。
在实际应用中,需要根据具体的工作环境和要求,选择适合的化学成分和热处理条件,以获得最佳的性能。
奥氏体不锈钢的热处理工艺奥氏体不锈钢是一种重要的材料,具有良好的耐腐蚀性和机械性能,在工业领域得到广泛应用。
而热处理是提高奥氏体不锈钢性能的重要工艺之一。
本文将介绍奥氏体不锈钢的热处理工艺及其影响因素。
一、奥氏体不锈钢的热处理工艺分类奥氏体不锈钢的热处理工艺主要包括固溶处理、时效处理和淬火处理三种。
固溶处理是将奥氏体不锈钢加热至固溶温度,保持一定时间后迅速冷却,以消除材料中的组织缺陷和应力,提高材料的塑性和韧性。
时效处理是在固溶处理的基础上,将材料再次加热至适当温度保持一段时间,使其相变,进一步提高材料的强度和硬度。
淬火处理是将奥氏体不锈钢加热至固溶温度,然后迅速冷却至室温,以获得马氏体组织,提高材料的硬度和强度。
二、奥氏体不锈钢的热处理影响因素1. 温度:热处理温度是影响奥氏体不锈钢组织和性能的重要因素。
不同温度下,材料的相变行为和组织结构都会发生变化,从而影响材料的力学性能。
2. 时间:保温时间是影响奥氏体不锈钢相变和晶粒生长的关键因素。
适当的保温时间可以使相变充分进行,晶粒细化,提高材料的强度和硬度。
3. 冷却速率:冷却速率是影响奥氏体不锈钢相变类型和组织形态的重要因素。
快速冷却可以获得马氏体组织,提高材料的硬度和强度;而慢速冷却则可以获得奥氏体组织,提高材料的塑性和韧性。
4. 合金元素:奥氏体不锈钢中的合金元素对热处理行为和组织结构有重要影响。
例如,添加钼元素可以提高奥氏体不锈钢的耐蚀性和强度,但过高的钼含量会导致材料的负荷开裂倾向增加。
5. 加热方式:奥氏体不锈钢的加热方式包括气体加热、电阻加热和感应加热等。
不同的加热方式会影响材料的加热速率和温度均匀性,从而对热处理效果产生影响。
三、奥氏体不锈钢热处理工艺优化为了获得理想的奥氏体不锈钢组织和性能,需要优化热处理工艺。
首先,根据材料的具体要求确定合适的热处理温度、时间和冷却速率。
其次,选择适当的加热方式,确保材料加热均匀。
此外,合理控制合金元素含量,避免过高或过低对材料性能的不利影响。
钼对奥氏体不锈钢的影响
一般来说,简单的铬镍(及铬锰氮)奥氏体不锈钢仅用于要求不锈性和耐氧化性介质(比如硝酸等)的使用条件下,钼作为奥氏体不锈钢中的重要合金元素加入到钢中使其使用范围进一步扩大,钼的作用主要是提高钢在还原性介质(比H2SO4,H3PO4,以及一些有机酸和尿素环境)的耐蚀性,并提高钢的耐点腐蚀及缝隙腐蚀等性能。
1、钼对组织的影响
钼和铬都是形成和稳定铁素体并扩大铁素体相区的元素,钼形成铁素体的能力与铬相当。
钼还促进奥氏体不锈钢中金属间相,比如σ相,κ相,和Laves相等的沉淀,对钢的耐蚀性和力学性能都会产生不利影响,告别是导致塑性,韧性下降,为使奥氏体不锈钢保持单一的奥氏体组织,随着钢中钼含量的增加,奥氏体形成元素(镍,氮及锰等)的含量也要相应提高,以保持钢中铁素体与奥氏体形成元素之间的平衡。
2、钼对性能的影响
钼对奥氏体不锈钢的氧化作用不显著,因此当铬镍奥氏体不锈钢保持单一的奥氏体组织且无金属间析出时,钼的加入对其室温力学性能影响不大,但是,随着钼含量的增加,钢的高温强度提高,比如持久,蠕变等性能均获较大改善,因此含钼不锈钢也常在高温下应用,然而,钼的加入使钢的高温变形抗力增大,加之钢中常常存在少量δ铁素体因而含钼不锈钢的热衷加工性比不含钼钢为差,而且钼含量越高,热加工性能越坏,另外,含钼奥氏体不锈钢中容易一百万κ(σ)相沉淀,这将显著恶化钢的塑性和韧性,因此在含钼奥氏体不锈钢的生产,设备制造和应用过程中,要注意防止钢中金属间相的形成。
钼在奥氏体不锈钢中的主要作用是提高钢的耐还原性介质的腐蚀性能和耐点腐蚀,耐缝隙腐蚀等的性能。
分别为钼对铬镍奥氏体不锈钢在硝酸,硫酸,醋酸,磷酸和尿素等介质中耐蚀性的影响,可以看出,除在氧化性介质HNO3中处,钼的作用都是有益的,因此含钼的奥氏体不锈钢一般不用天耐硝酸的腐蚀,除非硝酸中含F-,Cl-等离子。
虽然钼作用为合金元素对奥氏体不锈钢耐还原性介质,面点腐蚀及缝隙腐蚀的原因尚不完全清楚,但大量实验已指出,钼的耐蚀作用仅相当钢中含有较高量的铬时才有效,钼主要是强化钢中铬的耐蚀作用,与此同时,钼形成酸盐后的缓蚀作用也已为实验所证实。
在耐高浓氯化物溶液的应力腐蚀方面,虽然钼作为合金元素对奥氏体不锈钢耐还原性介质,耐点腐蚀及缝隙腐蚀的原因尚不完全清楚,但大量实验已指出,钼的作用仅当钢中含有较高量的铬时才有效,钼主要是强化钢中铬的耐蚀作用,与此同时,钼形成钼酸盐后的缓冲作用也已为实验所证实。
在耐高浓氯化物沉沦的应力腐蚀方面,虽然一此实验指同。
3#以下的钼对奥氏体不锈钢的耐应力腐蚀性能有害,但是由于常见铬镍奥氏体不锈钢多在含有微量氯化物及饱和氧的水介质中使用,其应力腐蚀又以点腐蚀为起源,因此含钼的铬镍钼奥氏体不锈钢由于耐点腐蚀性能较高,所以在实际应用中常常比不含钼钢具有更好的耐氯化物应力腐蚀性能。