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不锈钢的性能与组织及各元素的作用 不锈钢的性能与组织 目前已知的化学元素有100多种,在工业中常用的钢铁材料中可以遇到的化学元素约二十多种。对于人们在与腐蚀现象作长期斗争的实践而形成的不锈钢这一特殊钢系列来说,常用的元素有十几种,除了组成钢的基本元素铁以外,对不锈钢的性能与组织影响 的元素是:碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮、铜、钴等。这些元素中除碳、硅、氮以外,都是化学元素周期表中位于过渡族的元素。 实际上工业上应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的,当几种元素共存于不锈钢这一个统一体中时,它们的影响要比单独存在时复杂得多,因为在这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用,而且要注意它们互相之间的影响,因此不锈钢的组织决定于各种元素影响的总和。
00Cr18Ni14Mo2Cu2系在00Cr17Ni14Mo2基础上加入约2%Cu而发展起来的, 在稀硫酸、磷酸等还原性酸中以及在醋酸、甲酸等有机酸中,其耐蚀性优于00Cr17NI14Mo2和00Cr19Ni13Mo3。此钢系耐稀硫酸腐蚀的较好材料,在室温、中等浓度的硫酸中耐蚀性亦佳。它是制造化工、化肥、化纤设备的重要耐蚀材料,可用作焊接结构件和管道、容器等。 此钢种与00Cr18Ni14Mo2Cu2钢相比,由于碳含量高且加入碳化物形成元素Ti,在具有较高强度的同时,其耐晶间腐蚀性能良好。加之此钢镍含量高,组织更加稳定,不存在铁素体,热塑性好,因而较00Cr18Ni14Mo2Cu2更适于生产不锈钢管材。此钢的耐蚀性在硫酸等还原性介质中要较00Cr18Ni14Mo2Cu2钢为优。由于它在磷酸、中温中等浓度硫酸中耐蚀性优良,故多用于制造酸洗、合成橡胶、人造丝浸槽等与硫酸相接触的设备。
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2Cr18Ni9,1Cr18Ni9,0Cr18Ni9这三种钢均属于奥氏体不锈钢。在固溶态, 钢的塑性、韧性、冷加工怀均良好,在氧化性酸和大气、水、蒸汽等介质中耐蚀性亦佳。但在敏化态或焊后,这些钢均具有晶间腐蚀倾向,因而在有晶间腐蚀产生的条件下,2Cr19Mi9和1Cr18Ni9一般均不适于用作焊接结构材料,而0Cr19Ni9仅能用作薄截面尺寸的焊接件。就钢的耐蚀性和钢的强度而论,以2Cr18Ni9,1Cr18Ni9,0Cr18Ni9为序,耐蚀性依次变好,强度依次降低。 0Cr18Ni9适于制造深冲成型的部件以及输酸管道、容器等;1Cr18Ni9主要用作各种耐蚀结构件和要求无磁的部件,也可用于低温环境中;2Cr18Ni9主要用于具有强度要求的结构件,如设备的外壳、紧固件等。它们应避免在产生应力腐蚀、孔蚀和缝隙腐蚀的条件下使用。 1Cr18Ni9Ti , 0Cr18Ni9Ti , 00Cr18Ni10 这三种奥氏体不锈钢是为了解决1Cr18Ni9,0Cr18Ni9焊后具有晶间腐蚀倾向,因而难以应用于焊接设备和部件的不足而发展的。它们是迄今不锈钢板中产量较大、应用较为广泛的三种牌号。