鉻是奧氏體不銹鋼中最主要的合金元素,在介質的作用下,鉻能促進鋼的鈍化使之具有不銹性和耐蝕性。
早期的(de)(de)(de)研究工作(zuo)表明,在鉻(ge)鎳(nie)奧氏(shi)(shi)(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中,碳含量(liang)為0.1%,鉻(ge)含量(liang)為18%時,自1100℃速冷,能在室溫獲得單一(yi)亞穩定奧氏(shi)(shi)(shi)體組織所需(xu)的(de)(de)(de)鎳(nie)含量(liang)最低值約為8%。因(yin)此,常用的(de)(de)(de)18Cr-8Ni奧氏(shi)(shi)(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)是鉻(ge)、鎳(nie)配比最為適宜(yi)的(de)(de)(de)一(yi)種鋼(gang)(gang)。
在奧氏體不銹鋼中,隨(sui)著(zhu)鉻(ge)(ge)含(han)量的(de)(de)增加(jia),σ相(xiang)形(xing)成的(de)(de)傾(qing)向加(jia)大,當鋼中含(han)有鉬時(shi),鉻(ge)(ge)含(han)量的(de)(de)增加(jia)還(huan)會促進(jin)x相(xiang)的(de)(de)形(xing)成。這些金屬間化(hua)合(he)物的(de)(de)析(xi)出顯著(zhu)降低鋼的(de)(de)塑性和(he)韌(ren)性,而且在一些條件下還(huan)降低鋼的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性。
奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼中鉻含(han)量的(de)(de)提高將降低馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉變(bian)溫度(du)Ms(式(shi)(9.9)),從而提高奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)穩定性。因此,鉻含(han)量超過20%的(de)(de)高鉻奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼即(ji)使經過冷加(jia)工(gong)和低溫處(chu)理(li)也(ye)很難出現馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組織。
一般(ban)而言,只要奧(ao)氏體不銹鋼保持(chi)完全奧(ao)氏體組織而沒有鐵素體的(de)生成(cheng),僅(jin)提高鉻含量不會對(dui)鋼的(de)力(li)學性能有明顯的(de)影響。
鉻對奧氏體不銹鋼性能影響最大的是其耐蝕性:提高鋼的抗氧化性介質和耐酸性氯化物介質的性能;在鎳、鉬、銅的復合作用下,鉻提高耐一些還原性介質、有機酸、尿素和堿介質的性能;鉻還提高鋼耐晶間腐蝕、耐點蝕、耐縫隙腐蝕及耐某些條件下應力(li)腐蝕的性能。
圖9.57為(wei)鉻(ge)(ge)(ge)對Fe-Cr-10Ni奧氏體不銹(xiu)鋼在(zai)氧化性介質中(zhong)耐(nai)蝕性的(de)影響。在(zai)65%沸騰的(de)硝酸中(zhong),隨鉻(ge)(ge)(ge)含(han)量的(de)提高(gao),Cr-Ni鋼的(de)耐(nai)蝕性急劇(ju)增加的(de)臨界鉻(ge)(ge)(ge)含(han)量約為(wei)12%,而具有最低穩(wen)定的(de)腐蝕速(su)率的(de)最佳鉻(ge)(ge)(ge)含(han)量應(ying)為(wei)18%。

對于含Mo、Cu的Cr-Ni奧氏體不銹鋼在一些含Cl-和F-的酸性氯化物中,鉻含量必須大于25%才更有效(圖9.58)。
在奧(ao)氏體不(bu)銹鋼中,鉻(ge)能增大碳的(de)溶解度而(er)降低鉻(ge)的(de)貧(pin)化度,因(yin)而(er)提高鉻(ge)含(han)量對(dui)奧(ao)氏體不(bu)銹鋼的(de)耐晶間腐蝕是有益的(de)。
鉻(ge)非常有效地改善奧氏體不銹鋼的(de)耐點蝕(shi)和(he)縫隙腐(fu)(fu)蝕(shi)性能。當鋼中(zhong)同時(shi)有鉬和(he)氮(dan)的(de)存在(zai)時(shi),鉻(ge)的(de)這種作用大大加強(qiang)。雖然(ran)根據研究,鉬的(de)耐點蝕(shi)及耐縫隙腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)能力為(wei)鉻(ge)的(de)3倍(bei)(bei)左(zuo)右,氮(dan)為(wei)鉻(ge)的(de)30倍(bei)(bei),但當鋼中(zhong)鉻(ge)含量(liang)不足時(shi)將(jiang)難以發揮鉬、氮(dan)的(de)有效性。
鉻對奧氏體不銹鋼耐應力腐蝕的影響視介質條件和使用環境而異。在MgCl2沸騰溶液中,鉻的作用通常是有害的,但是在含Cl-和氧的水介質、高溫高壓水及以點蝕為起源的應力腐蝕環境中,提高鋼中鉻含量對其耐應力腐蝕性能是有益的。鉻和鎳對奧氏體不銹鋼耐苛性(NaOH)應力腐蝕也是有益的。

