余姚市河姆渡不锈钢冷轧厂

-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。  例如工业中应用最广泛的，也是最起码的不锈钢——0Crl3~4Cr13这五个钢号的标准含铬量规定为12~14％，就是把碳要与铬形成碳化铬的因素考虑进去以后才决定的，目的即在于使碳与铬结合成碳化铬以后，固溶体中的含铬量不致低于11.7％这一最低限度的含铬量 硫和硒：在一般不锈钢中也是常有杂质元素。但向不锈钢中加 0.2-0.4 ％的硫，可提高不锈钢的切削性能，硒也具有同样的作用。硫和硒提高不锈钢的切削性能，是因为它们降低不锈钢的韧性，例如一般 18 － 8 铬镍不锈钢的冲击值可达 30 公斤 / 厘米 2 。含 0.31 ％硫的 18 － 8 钢（ 0.084 ％ C 、 18.15 ％ Cr 、 9.25 ％ Ni ）的冲击值为 1.8 公斤 / 平方厘米；含 0.22 ％硒的 18 － 8 钢（ 0.094 ％ C 、 18.4 ％ Cr 、 9 ％ Ni ）的冲击值为 3.24 公斤 / 平方厘米。硫与硒均降低不锈钢的耐腐蚀性能，所以实际应用它们作为不锈钢的合金化元素的很少。
    稀土元素：稀土元素应用于不锈钢，目前主要在于改善工艺性能方面。如向 Crl7Ti 钢和 Cr17Mo2Ti 钢中加少量的稀土元素，可以消除钢锭中因氢气引起的气泡和减少钢坯中的裂纹。奥氏体和奥氏体－铁素体不锈钢中加 0.02-0.5 ％的稀土元素（铈镧合金），可显著改善锻造性能。曾有一种含 19.5% 铬、 23 ％镍以及钼铜锰的奥氏体钢，由于热加工工艺性能在过去只能生产铸件，加稀土元素后则可轧制成各种型材。
    2) 按金相组织对不锈钢的分类及各类不锈钢的一般特点
    按化学成分（主要是含铬量）及用途，不锈钢分为不锈与耐酸两大类。工业上还按自高温（ 900-1100 度）加热空气冷却后钢的基体组织的类型对不锈钢进行分类，这是基于我们上面所讨论的碳及合金元素对不锈钢组织影响的特点决定的。
    工业上应用的不锈钢按金相组织可分为三大类：铁素体不锈钢，马氏体不锈钢，奥氏体不锈钢。可以把这三类不锈钢的特点归纳 ( 如下表 ) ，但需要说明的是马氏体不锈钢并不是都不可焊接，只是受某些条件的限制，如焊前应预热焊后应作高温回火等，而使焊接工艺比较复杂。实际生产中一些马氏体不锈钢如 1Cr13,2Cr13 以及 2Cr13 与 45 钢焊接还是比较多的。
-1.铁素体钢
    含铬大于14％的低碳铬不锈钢，含铬大干27％的任何含碳量的铬不锈钢，以及在上述成分基础上再添加有钼、钛、铌、硅、铝、、钨、钒等元素的不锈钢，化学成分中形成铁素体的元素占绝对优势，基体组织为铁素。这类钢在淬火（固溶）状态下的组织为铁素体，退火及时效状态的组织中则可见到少量碳化物及金属间化合物。
    属于这一类的有 Crl7 、 Cr17Mo2Ti 、 Cr25 ， Cr25Mo3Ti 、 Cr28 等。铁素体不锈钢因为含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。
    2-2. 铁素休－马氏体钢
    这类钢在高温时为 y+a （或 δ ）两相状态，快冷时发生 y-M 转变，铁素体仍被保留，常温组织为马氏体和铁素体 , 由于成分及加热温度的不同，组织中的铁素体量可在百分之几至几十的范围内变化。 0Crl3 钢， lCrl3 钢，铬偏上限而碳偏下限的 2Cr13 钢， Cr17Ni2 钢， Cr17wn4 钢，以及在 ICrl3 钢基础上发展起来的许多改型 12 ％铬热强钢（这类钢也叫做耐热不锈钢）中的许多钢号，如 Cr11MoV ， Cr12WMoV ， Crl2W4MoV ， 18Crl2WMoVNb 等均属干这一类。
    铁素体 — 马氏体钢可以部分地接受淬火强化，故可获得较高的机械性能。但它们的机械性能与工艺性能在很大程度上受组织中铁素体的含量及分布形态的影响。这类钢按成分中的含铬量分属 12-14 ％与 15-18 ％两个系列。前者具有抵抗大气及弱腐蚀性介质的能力，并且具有良好的减震性及较小的线膨胀系数；后者的耐腐蚀性能与相同含铬量的铁素体耐酸钢相当，但在一定程度上也保留着高铬铁素体钢的某些缺点。
    2-3. 马氏体钢
    这类钢在正常淬火温度下处在 y 相区，但它们的 y 相仅在高温时稳定， M 点一般在 3OO℃ 左右，故冷却时转变为马氏体。
    这类钢包括 2Cr13,2Cr13Ni2,3Cr13 以及部分改型 12 ％铬热强钢，如 13Cr14NiWVBA ， Cr11Ni2MoWVB 钢等。马氏体不锈钢的机械性能、耐腐蚀性能、工艺性能与物理性能，均和含铬 12-14 ％的铁素体 - 马氏体不锈钢相近。由于组织中没有游离的铁素体，机械性能比上述钢要高，但热处理时的过热敏感性较低。
    2-4. 马氏体 — 碳化物钢
    Fe － C 合金的并析点的含碳为 0.83 ％，在不锈钢中由于铬使 S 点左移，含 12 ％铬和大于 0.4 ％碳的钢（图 11-3 ），以及含 18 ％铬和大于 0.3 ％碳的钢（图11- 3 ）均属于过共析钢。这类钢在正常淬火温度加热，次生碳化物不能完全溶于奥氏体，因此淬火后的组织为马氏体和碳化物组成。
    属于这一类的不锈钢牌号不多，却是一些含碳比较高的不锈钢，如 4Crl3 、 9Cr18 、 9Crl8MoV 、 9Crl7MoVCo 钢等，含碳量偏上限的 3Crl3 钢在较低的温度下淬火，也可能出现这样的组织。由于含碳量高 , 上述 9Cr18 等三个钢号中虽含有较多的铬，但其耐腐蚀性能仅与含 12-14 ％锗的不锈钢相当。这类钢的主要用途是要求高硬及耐磨的零件，如切削工具、轴承、弹簧及医疗器械等。
    2-5. 奥氏体钢
    这类钢含有较多扩大 y 区和稳定奥氏体的元素，在高温时为均为 y 相，冷却时由于 Ms 点在室温以下，所以在常温下具有奥氏体组织。 18-8 ， 18 － 12 、 25-20 、 20-25Mo 等铬镍不锈钢，以锰代替部分镍并加氮的低镍不锈钢如 Cr18Mnl0Ni5,Cr13Ni4Mn9,Cr17Ni4Mn9N,Cr14Ni3Mnl4Ti 钢等均属于这一类。