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铬对不锈钢及其焊缝性能的影响是什么?

作者:admin 发布日期: 2020-05-21 二维码分享

添加铬主要是为钢提供耐腐蚀性。这对于氧化性的环境如含有硝酸的环境特别有效。添加铬后在钢的表面形成一种化学配比为(Fe,Cr)2O3的氧化物。因为铬和氧的亲和力远高于铁,所以铬的存在增加了这种氧化物的稳定性。铬的质量分数高于11%的钢就被认为在大气环境中是不锈的。在侵蚀性更强的环境中能稳定的氧化物则要求含有更高的铬含量。


铬


铬是强铁素体形成元素,是使钢获得不锈性的工业可利用的元素。铬使奥氏体相区缩小,在其含量约大于12%时,奥氏体相区完全消失。这就意味着含Cr12%以上的合金不发生γ→α转变,因而也不会产生晶粒细化和硬化。因此,w(Cr)大于12%的Fe-Cr系合金是全铁素体合金。而在Fe-Cr-C系或Fe-Cr-Ni-C系合金中增加铬含量将在马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢和双相不锈钢中促使铁素体的形成和残留。在铁素体系合金钢中铬是稳定铁素体组织的主要合金元素。铬也是形成金属间化合物的一种重要成分,而金属间化合物有使不锈钢脆化的倾向。


奥氏体不锈钢

内蒙古不锈钢供图


总之,铬与铁的原子半径非常接近,其电负性也相差无几,因此两者可以形成连续固溶体。铬加入铁中可使铁的临界点和组织结构(体心立方及面心立方)发生较大变化。同时由于铬在体心立方(BCC)和面心立方(FCC)晶格中都可作为置换原子,因而从力学性能的观点看铬在一定程度上可起固溶强化作用。然而在铁素体合金钢中,特别是钢中有碳和氮存在时,高的铬含量会使韧性和塑性变得很差。高铬铁素体类钢必须精心地处理或者是把碳和氮含量降得很低,以便在焊接后得到合格的力学性能。