上一篇:我們介紹了為什么304不銹鋼管也會生銹,那么這篇我們將帶您看看不銹鋼中各種化學元素的作用,了解這些元素,或許你就能更懂不銹鋼管的“不銹”品質了。
(1)鉻(Cr)——是構成不銹鋼的基本元素 www.zqayfrp.com
,也是決定不銹鋼耐腐蝕性能的最基本元素。在氧化性介質中,鉻能使鋼的表面很快形成一層實際為腐蝕介質不能透過和不溶解的富鉻的氧化膜,這層氧化膜很致密,并與金屬基本結合得很牢固,保護鋼免受外界介質進一步氧化浸蝕;鉻還能有效地提高鋼的電極電位。當含鉻量不低于12.5%原子時,可使鋼的電極電位發生突變,由負電位升到正的電極電位。因而可顯著提高鋼的耐蝕性。鉻的含量越高,鋼的耐蝕性能越好。當含鉻量達到25%、37.5%原子時,會發生第二次第三次的突變,使鋼具有更高的耐腐蝕性能。
(2)鎳(Ni)——單獨不能構成不銹鋼
鎳對不銹鋼耐腐蝕的影響,只有它與鉻配合時才能充分顯示出來。因為,低炭鎳鋼要獲得純奧氏體組織,含鎳量需達24%;要使鋼在某些介質中的耐腐蝕性能顯著改變,含鎳量需在27%以上。所以,鎳不能單獨構成不銹鋼。而在含鉻18%的鋼中加入8%的鎳(比如304不銹鋼管就是典型的例子),就能使鋼在常溫下獲得單一奧氏體組織,并可以提高鋼對非氧化性介質(如:稀、、磷酸等)的耐蝕性,并能改善鋼的焊接和冷彎等的工藝性能。同樣因為鎳元素稀有元素,加上提煉開采,加工等一系列手段很復雜,所以鎳元素的漲跌也是決定不銹鋼管漲跌的一個重要因素。
(3)錳和氮(Mn,N)——可代替鉻鎳不銹鋼中的鎳 ,錳和氮在不銹鋼中有鎳相仿的作用。錳的穩定奧氏體作用為鎳的二分之一,而氮的作用比鎳大很多,約為鎳的40倍左右。因而錳和氮可代鎳獲得單一的奧氏體組織。但錳的加入會使含鉻低的不銹鋼耐蝕性降低。同時,高錳奧氏體鋼不易加工。因此,在不銹鋼中不單獨使用錳,只用部分代替鎳。
(4)鉬和銅(Mo,Cu)——能提高某些不銹鋼對某些介質的耐腐蝕性能
鉬和銅能提高不銹鋼對、醋酸等腐蝕介質的耐蝕能力。鉬還能顯著提高對含氯離子的介質(如)以及有機酸中的耐蝕能力。但含鉬的不銹鋼不宜在硝酸中應用,含鉬的不銹鋼在沸騰的65%硝酸中的腐蝕速度比不含鉬的增加一倍;銅加入鉻錳氮不銹鋼中,會加速不銹鋼的晶間腐蝕。
鉬對鋼獲得單一奧氏體組織有不利影響,因此在含鉬鋼中,為了使鋼在熱處理后具有單一的奧氏體組織。鎳在錳等元素的含量要相應的提高。
(5)硅和鋁(Si,Al)——能提高不銹鋼的抗氧化能力 ,硅對提高鉻鋼抗氧化能力的作用很顯著,含5%鉻及1%硅的鋼,抗氧化的能力可與12%鉻鋼相等。如使鋼在1000℃能抵抗氧化,含0.5%硅時需要22%的鉻,如加入2.5~3%的硅以后,只需要12%的鉻就可以了。有資料還介紹,向Cr15Ni20的鉻鎳鋼中加2.5%的硅,抗氧化性能可相當Cr15Ni60的鉻鎳合金。
向高鉻鋼中加鋁也能使抗氧化性能顯著提高,它的作用與加硅的功能相仿。向高鉻鋼中加硅和鋁的目的:一是為了進一步提高鋼的抗氧化性能,二是為了節約用鉻。硅和鋁對提高鉻鋼抗氧化性能的作用雖然很大,但也有很多缺點。最主要的是它使鋼的晶粒粗化和脆性傾向增大。
(7)碳(C):不銹鋼管中含碳增加,屈服點和抗拉強度升高,但塑性和沖擊性降低,當碳量0.23%超過時,鋼的焊接性能變壞,因此用于焊接的低合金結構鋼,含碳量一般不超過0.20%,碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力,在露天料場的高碳鋼就易銹蝕;此外,碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性,所以在重要的焊接部位大部分用低碳的304L不銹鋼管做管道。
(8)磷(P):在一般情況下,磷是鋼中有害元素,增加鋼的冷脆性,使焊接性能變壞,降低塑性,使冷彎性能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小于0.045%,優質鋼要求更低些。
總結:不銹鋼管的性能除不銹鋼管廠家工藝因素外,主要取決于其內部組織的構成,而構成不銹鋼組織的是各種合金元素在鋼中的總和。因此說,不銹鋼的性能,歸根到底主要是由合金元素決定的。只有在相應的生產工藝下,不銹鋼管的性能和質量才能得以真正的體現,這也是我們不推薦大家在小廠拿貨的原因。下一篇我們將介紹:不銹鋼無縫管的生產工藝,這也是決定不銹鋼管價格的一個重要因素。