D0I:10.13374/i.issm1001-053x.1959.00.002 北京鋼铁工業學院學報 第7期1959年9月 奥氏體不锈鋼中的氮典锰 (阿·阿·雅斯凱維奇) 摘 要 从金属及合金腐鲠的一般原理出發,討論了馬氏體,铁素體及奥氏體三類不铸 辆,着重討論了奥氏能不绣鋼的合金化問题。研究指出,可用纸及氮代替络集型不 绣绸中的部份鎳,可用然及妮防上鋼的晶間腐斑;指出,加入铜钼等元素能提高钢 的耐腐蚀性能,加入硼能提高含氮钢的晶間腐处抗力。 大家知道,铁以及铁基合金与空气接触时会氧化与生锈。根据粗略的估計,在苏联每年 因腐蝕破坏而損失的金屬約佔全年金厨生产总量的10%。因此,就容易了解,为什么大家都 在朵用相应的保获措施和建立新的具有高的抗腐触性能的特殊合金以减少金屬損失。 腐触现象是由以下情况引起的,在自然界中大部分工业金厨主要都以氧化物状态存在, 故在大气以及多牛为化学武剂的条件下这类金國的金屬狀态从热力学阴点看来是不稳定的。 这些元素都想从金屬状态轉变成离子状态,这一轉变的力可用腐触过程时自由能变化的大 小来表示,或者較粗略地,也可以用金屬的电化学车衡电位的大小来表示。金屬电极电位的 負值越大,它轉变成离子状态的趋势就越强烈。 表1内是某些金屬元素的标谁不衡电位的数据,摘自“OKHCNHTeNbHbe( COCTOSHHA neMeHTOB H HX nOTCHuManb B BOAHbIX pacTBopax'”。作若B.几aTHMep,外文出版社1954年田版。 表1 金屬的标璀电极电位*(伏特) 金屬皮其轉变成离子狀态的反应 标难电极电位 MgMg"4-2e -2.37 A1#+3e -1.66 TiTi*+2e -1.63 Mn Mn"+2e -1.18 Cr C,#+3e -0.74 Fe Fe"+2e -0.44 Ni Ni*+2e -0.25 MoMo+++3e -0.20 Fe Fe件+3e -0.036 H 2H++2e 0.00 CuCu*+2e +0.337 Cu Cu++e +0.521 Ag++e +0.799 g Hg*+2e +0.854 Pd"+2e ÷0.987 Pt Pt*+2e +1.200 Au Au4++3e +1.500 *标准电极电位是这样的一种电极电位,此时骸金屬的离子活度等于1,温度为25°℃。 是由热力学数据計算出来的
能 京 姻 致 工 拿 拳院 拳叙 第 期 夕多夕年 月 奥氏艘不矫绷中的氮典锰 阿 。 阿 。 稚 斯机 雄 奇 摘 要 从金属及合金庸 鼓 的 一 般原理 出登 , 封 盖 了 乌氏 髓 , 效 素艘及奥氏 髓三颇 不转 栩 , 若重针漪 了奥氏 艘 不转翎 的合金化 简 题 。 研究指 出 , 可 用级及 氮代替络珠型 不 转诩 中的 部份殊 , 可 用 姚及妮 防止翎 的 晶闭 庸 鼓 指 出 , 加 入期 朔等 元素 能提 高胡 的 耐腐 鼓 性 能 , 加 入硼 能提 高含 戴翎 的 晶简 腐鼓扰 力 。 大家知道 , 铁以及敛基合金与鉴气接触时会氧化与生锈 。 根据粗略的估升 , 在苏联每年 因腐触破坏而揖 失的金属豹估全年金屑生产总量的 肠 。 因此 , 就容易 了解 , 为什 么大家都 在采用相应 的保获措施和建立新的具有 高的抗腐触性能 的特殊合金以诚少金属揖 失 。 腐触现象是 由以下情况引起 的 , 在 自然界中大部分工业金属主要都以氧化物肤 态存在 , 故在大气以及 多半 为化学藏剂 的条 件下这类金属的金属状态从热 力学观点看来是不稳定的 。 这些 元素都想从金局状 态搏变 成 离子状态 , 这一蒋变 的 力可用 腐触过 程 时 自 由能变 化的大 小来表 示 , 或者较粗略地 , 也可以 用金属的 电化学平衡 电位的大小来表 示 。 金属电极电位的 负值越大 , 它搏变 成离子肤 态的趋势就越强烈 。 表 内是某些金周元素 的标 准 平 衡 电位 的 数 据 , 摘 自 “ 朋 。 , ‘ “ , “ 朋服 。 , 。 , , 曰 。 。 。 ,’ 。 作者 刀 二, , 外文 出版社 “ 年 出版 。 表 金蜀的标准 电极 电位 伏特 金履反 共斡变 成 离子状 态 的反应 标准 电极电位 梦 十 份朴 矿 份 砂廿 份 份 朴 十 尹 〔 ‘护 廿 口 供 一 一 一 。 一 。 一 一 一 。 一 一 十 标淮 电极 电位是这样 的一种 电极 电位 , 此时歌金局的 离子活度等于 , 温度为 。 是由热 力学数据 爵算 出来的 。 DOI :10.13374/j .issn1001-053x.1959.00.002
-10 钢院學報 电极电位此氯(它的电极电位規定为另)小的全部金屬,从热力学观点看可以溶解于酸 釋放出显。 电极电位比氫大的金弱在一般情况下將不与酸作用,不釋放出氯,这类金屬称費金。 費金屬很少腐触或完全不腐蝕。 从发中看出,合金蹦及普通鋼中的金爵元素之电极电位都此氯的电位小,即普通的合金 元素还爵于非貴金屬类。 金屬的腐触过程可分为雨种类型。 1.金屬表面与周凰的液体或气体的腐触介質在化学上直接作用。这一过程的简图如 下: 金属 Me 02 Me+1/202-→Me0 20 图2-1' 純铁在蒸锦水中的浸蝕是这类憾触的典型例子: Fe+2H20→Fe(OH)2+H2 2.电化学腐触: 电化学腐触时发生着阳极及阴极过程,阳极过程可用下列式子表示: Me→Met·nH2O+2e 阴极过程的式子: H20 2e+02-→20H 总的腐触过程为: Me"+20H1-→Me(0H)2→Me0.H2O 因此,在雨种情况下腐蝕机理都是金屬的离子化。 但是在直接作用的化学腐触的情况下,腐蝕产物附在金弱表面,因而能阻止进一步的腐 蝕。在电化学腐触的情况下,由于阳极及阴极过程的区域分离,衡触产物在离金國表面一 定距离上生成,而且腐蝕过程进行也較剧烈,因而侧蝕产物的局部维积却能促进腐触。 目前,大家認为,大部分腐蝕破坏都是按电化学撼蝕的方式进行的。电化学腐触与微电 偶及宏观电偶的存在有关,即因电化学腐蝕而破坏的金屬应骸具有不同电极电位的微观的或 宏观的区域。 产生宏观微观电偶所必需的金屬的不均匀性可以由以下几个原因引起: :I,金屬相的不均匀性: 1)晶間沉淀物能造成电极电位不同的区域,在品界上阳极过程將得到发展,在晶粒表
一 扔 ‘ 一 厂 厂 一 ’ 一 一 翎 院 擎 权 电极 电位此氢 它 的 电极 电位貌定为另 小 的全部金属 , 从热 力学棍点看可以 溶解 于酸 释放 出氢 。 电极 电位此氢大的金属在一般情况下 将不与酸作用 , 不释放 出氢 , 这类金属称贵金履 。 食金属很少 腐触或完奎不 腐触 。 、 从表 中看出 , 合金铜及普通剔 中的金属元素之龟 极电位都比氢的 电位小 , 即普通的合金 元素还局于非食金属类 。 金局的 腐蚀过程可分为雨 种 类型, ‘ 金属表 面 与周 圃 的液体 或气 体 的 腐 触介矍在化 学上道接作 用 。 这一 趁程的筒图如 下 锡 河“ ‘ 一 · 公 。 ‘ “ ” · ’ 钝铁在蒸馏水中的浸触是这类 腐蚀的典型例子 , 分 一 卜 , 电化 学 腐触 电化学腐触时发生着阳 极及 阴极过程 , 阳 极赴程可 用下列式子表 示 分 廿 · 阴极过程的 式子 一 峥 总的 腐触过程 为 一 分 分 一 因 此 , 在 雨种 情况下 腐蚀机理都是金蜀 的离子化 。 但是在 遵接作用 的化 学腐敛的情 况下 , 腐蚀产物附在金属表 面 , 因而能 阻 止进一 步 的 腐 触 。 在 电化 学 腐蚀的 情 况下 , 由于 阳 极及 阴极过程 的 区 域 分离 , 腐触 产物 在 离金 属表面一 定 距 离上生成 , 而且腐敛 趁程 进 行也较 剧烈 , 因 而腐 蚀产 物的 局 部堆积却能促进腐触 。 目前 , 大家 部 为 , 大部分腐触破坏都是按 电化 学 腐触 的方式进行的 。 电化 学腐触与微电 偶及宏观 电偶的 存在有关 , 即 因 电化 学腐触而破坏 的金履应 孩具有不 同 电极 电位的微砚的或 宏瑰 的 区域 。 产生宏观微观电偶所必需的金履 的 不均匀性可以 由以 下儿个原 因引起 几 金履相 的不均 匀性 晶简沉淀物能造成 电极 电位不同 的 区域 , 在 晶界上 阳极过程将得到发展 , 在 晶粒表
第七期 一11- 面阴极过程將获得发展。 2)金屬表面保获膜的完整性遭受破坏后,在膜的破裂处阳极过程得到发展。 3)形变或热处理后金扇中的内应力能在应力处引起阳极过程的发展。 Ⅱ.液相的不均匀性 1)該金屬离子漫度的不同,阳极过程在低濃度区得到发展。 2)氨离子濃度的不同。 3)氧或其他氧化剂濃度的不同。 Ⅲ,腐触过程的物理条件不均勻性。 1)温度不同,金露的高温区域將为阳极。 2)照射不同,照射强烈的区域为阳极。 做成合金的金國具有各不相同的腐触稳定性。符合下列条件之一的金屬在强烈的介寶中 在电化学腐触方面是十分稳定的。 1.金屈在抗蝕的热力学方面是稳定的。費金屬(金鉑钯銀)真有这种稳定性,汞及 鲷在一定程度上也具有这种稳定性,因为它們都帶有正的电极电位。 2.金弱由于进入飩化状态而吴稳定。 3.金屬由于腐触产物生成了一层很少溶解的致密的保获层而呈稳定。 有关氧化膜的假設是第一次企图从理論上論証鈍化状态,至今倚有許多人赞同这假 設。鍍层理論是以这一假設为根据的。 以后又出现了氧吸附层的假設。 H.A.ToMa山oB*①証明,这雨种假設並不矛盾,而是相輔相成的。 如果采用氧化膜的鈍化机理,则需要承韶,在金屬表面上生成的鈍化膜將阻碍金屬离子 通过他,就是說阻止了阳极过程,阻止了金屬高子进入熔液。但是这个鈍化膜阻止不了电子 由溶液进入金厨,阻止不了阳极过程的发生,即阴离子放电並在阳极上放出氧;氧生成了 氧吸附层。根据这一理論,吸附层的氧饱和着金爵的自由原子价,因而使金屬具有較高的耐 腐蝕稳定性。 表2内是各种金屬在0.5NaC1溶液中的鈍化程度的数据。飩化程度或纯化系数用阳极 控制及阴极控制的比值表示之。 金 屬 鈍化系数 金 威 鈍化系数 Cu 0.00 Cr 0.74 Mo 0.49 Mn 0.13 Ni 0.37 Al 0.82 Co 0.20 Mg 0.47 Fe 0.18 从表中数据得出:鋁与鉻是最倾向于鈍化的金。铁与艋鈍化能力很弱。 当由純金轉人合金时需要注意,此时我們是从近似均匀的表面腐触轉入多相的不均匀 的表面腐触。合金的表面多相性或原子不均匀性造成,或由偏析型的浸度不均匀性造成,或: [po6neMb Koppo3Hn n 3aLHTL MeTannoB,H3AaT AHCCCP 1956r
第 龙 期 一 一 面 阴极过程将获得发 展 。 卜 一 金属表 面保 获膜的 完整性遭 受破坏后 , 在膜的破裂处阳极过程得到发展 。 形变 或热处理后金属中的 内应 力能在应 力处引起 阳极过程 的 发展 。 亚 液 相 的不均 匀性 歌金属离子误度的 不同 , 阳极过程在低 澄度 区得到发展 。 氢离子谧度的不 同 。 氧或其他氧化剂 澄度的 不 同 。 皿 腐触过程的物理条件 不均 匀性 。 温度不同 , 金属的 高温区 域牌为阳 极 。 照 射不 同 , 照 射强烈 的 区域 为阳极 。 做成合金的金属具有各不排目同 的 腐蚀稳定性 。 符合下列条 件之一 的金属在强 烈 的介黄中 在 电化 学 腐触方面是十分稳定 的 。 金属在抗 腐蚀的热 力学方面是稳定的 。 食金屑 金铂 纪敛 具 有这种稳定性 , 汞及 翎在一 定程度上 也具有这种稳定性 , 因 为它 们都带有正 的 电极电位 。 金屑 由于进 入纯化状 态而吴稳定 。 金属 由于腐触 产物生成 了一 层很少溶解 的致密的保获层而呈稳定 。 有关氧化 膜的假 投是第一次企图从理 谕上 谕 敲纯化 状 态 , 至今 尚 有 静 多人 赞同趁假 投 。 嫂层理渝是以这一假投 为根据 的 。 以后 又 出现 了氧吸 附层 的假 投 。 八 。 。 征明 , 这 雨种 假 投亚 不矛盾 , 而是 相翰相成 的 。 如 果采用氧化 膜的纯化 机理 , 需要承 韶 , 在金蜀 表面上 生成 的纯化 膜将 阻碍金局离子 通 赴他 , 就是 靛 阻 止 了 阳 极过程 , 阻 止了金属离子进 入 熔液 。 但是这个纯化膜 阻 止不 了电子 由榕液进入金属 , 阻 止不 了阳 极过程 的发生 , 即 阴 离子放 电业在 阳 极 上 放 出 氧 氧生成 了 氧吸 附层 。 根据这一理流 , 吸 附层 的氧饱 和着金属的 自由原子价 , 因而使金属具 有较高 的耐 腐触稳定性 。 表 内是各种金属在 溶液 中的纯化程度的 数据 。 纯化程度或纯化 系数用 阳 极 擦制 及阴 极控制 的此值表示之 。 金 、 、 化 系 数 … 金 。 纯 化 二 数 ‘万 从表 中数据得出 铝与路是最倾 向于纯化 的金属 。 敛与锰纯化能 力很弱 。 当 由钝金溺搏入合金时需耍注意 , 此时我俩是 从沂似均 匀的表面 腐触棘入 多相 的不均匀 的表面 腐触 。 合金的表面 多相性或原子不均匀性造成 , 或 由偏析型的 摄度不均匀性造成 , 或 西 ” 枷“ “ “ 以” “ “ , ” , “ 耳 防
-12- 翎院學報 在腐触表面上由于从腐触表面溶液中析出来第二相(电位高的阳极組元)造成,或由其它等 等能引起微电偶的因素(見第2頁)造成。 从电化学腐蝕过程的机理出发,指出以下几种提高金屬合金的耐腐触性能的方法。 1.制造这样一类的合金,使在这类合金的表面上生成一层由腐触产物粗成的完整的保 护层。 2.尽量减少合金的阴极活性。 B.尽量减少合金的阳极活性。 采用第三种方法,即减少合金的阳极活性的方法,最有可能制成电化学腐蝕稳定的合 金0 如果能够得到这样的合金,使其中的阳极表面最小,那未这种合金在抵抗腐触上是稳定 的。因为以細小夹杂物状态存在的阳极相能够溶解,于是合金被腐蝕的表面或成为均匀的 了,在抵抗腐触方面是稳定的了。在这种合下合金的基体必须由正电极电位的金屬粗成,」 亦可采用下面一些方法来减少阳极面积: (1)消除机械拉伸应力,它会导致产生裂紋,而裂紋的作用象阳极。 (2)采用热处理。热处理可保証合金得到高度的均勻性,例如鉻鎳不锈鋼的高温淬火 可以阻止相从固溶体中析出,得到較純的晶粒晶間,由此减少了阳极表面,因为髒的晶界是 阳极。 (3)架用合金化方法,使加入的合金元素能提高阳极相轉人鈍化状态的傾向,例如用 鲦鎳对铁进行合金化,也就是說要用比铁的鈍化系数高的元素进行合金化。 在络鎳不绣鋼中加入碳化物形成元素,如釙、鈮及组等,能提高阳极相轉入鈍化状态的 能力,因为这些元素阻碍了酸使鉻从固溶体中析出,而鉻是加强合金鈍化的元素。 当合金在沒有瓢离子的条件下使用时,加入少量貲金屬进行合金化是有盆的。不锈鋼中 加入朗和銅就是这类例子。 TOM&LOB及其同事們在研究銅锅腐蝕問題的时候,揭开了銅及其它貴金屬在电化学腐 蝕条件下的作用的机理。根据他們的观点,在这种捣合下抗腐触性能的提高是由阳极纯化的 出现引起的,而阳极鈍化則是在表面上析出了有效的阴极而使合金阳极极化造成的。 將这类合金浸入酸中,在起始阶段腐蝕主要常靠由细引起的阴极去极化过程而进行。此 时微电偶的工作在很大程度上取决于阴极的有效程度。 不锈铜腐触时发生着合金結晶点陣的破坏,这种破坏的桔果使溶液含有許多阴极加入物 的离子,以后这类离子由于电化学交换的二次反应就在不锈鋼表面析出提高了金码的阴极加 入的渡度。 增加背金屬的阴极組成物的面积就会提高腐触的电流强度,同时使电位沿正值方向发生 改变。随着阳极区域电流密度的增加和电位向正值方向移动,就有可能使阳极区域轉变成鲍 化状态,並在以后使腐触表面整个都囀入纯化狀态。 有关腐触的现代科学給出了卓有成效的金屈腐蝕保护法,其中有金屬保护法,也有非金 层保护层。同时,有关的腐蝕的科学还帮助我們寻找和在技术中采用耐腐触的金屬合金。由 于腐蝕过程十分复杂,至今还不能根据合金成份以确定腐触性能的定量計算法。但是,圆触 过程的现代理論已經指出了原則,治金学家及金碣学家需要在这些原則的基础上在建立耐腐 触的合金方面进行工作。 凡在不太高的湿度下能抵抗大气及强烈的液体介霞的破坏作用的合金,粗成了不绣鋼
一 一 姻 院 擎 根 在腐触表面上 由于从腐触表面榕液 中析出来第二相 电位高 的 阳 极粗元 造成 , 或 由其它等 等能 引起微电偶的 因素 觅第 真 造成 。 从电化学腐触趁程 的机理 出发 , 指 出以 下几 种提高 金婴合金的耐腐触性能 的方法 。 护层 。 制造这样一类 的合金 , 使在这 类合金的 表面上 生成 一层 由腐触产物粗成 的完整的保 尽最诚少合金的 阴 极活性 。 尽量诚少合金的 阳极活性 。 采用第三种方法 , 即 诚少合金的 阳极 活性的 方法 , 最 有可能 制成 电 化学 腐触稳定的合 金 。 如果能够得到这样 的合金 , 使其 中的 阳极表面最小 , 那未这种 合金在抵抗腐铀上是稳定 的 。 因 为以韧小夹 杂 物状 态存在的 阳 极相能够溶解 , 于是 合 金被腐触的表面或 成 为均 匀的 了 , 在抵抗腐触 方面是稳定的 了 。 在这种踢 合下合金的基体必厦 由正 电极电位的金属粗成 , 、 亦可采用下面一些 方法来诚少 阳极面积 消除机械拉伸应 力 , 它会导致产生裂核 , 而裂杖的作用象阳极 。 采用热 处理 。 热 处理 可保征合金得到高度的均 匀性 , 例如路镍不锈铜的高温淬火 可以 阻 止相 从 固溶体 中析出 , 得到较钝的 晶粒晶 简 , 由此诚少 了阳极表面 , 因 为麟的晶 界是 阳极 。 采用 合金化 方 法 , 使加入 的 合金元素能提高 阳极相裨入纯化状 态的倾 向 , 例如用 璐姚对敛进行合金化 , 也就是 我耍 用此铁的纯化系数 高的元素进行合金化 。 在络镍不锈铜 中加入碳化物形成 元素 , 如数 、 魏及 翅等 , 能提高 阳 极相搏入 纯化状 态 的 能 力 , 因 为这些 元素阻碍 了碳使路从 固溶体 中析出 , 而 路是 加 强合金纯化的 元素 。 当合金在没有熟离子的条件下使用时 , 加入少量贵金屑进行合金化是有盘的 。 不锈细中 加入 翻和酮就是这类例子 。 及其 同事们在 研究铜剔 腐触 简题 的 时候 , 揭开 了铜及其它 食金履在 电化学腐 触条件下 的作用 的机理 。 根据 他们的瑰点 , 在这种寝合下抗腐触性能 的提高是 由 阳极纯化的 出现引起 的 , 而 阳极纯化剧是在表面上析出 了有效的阴 极而使合金阳极极化造成 的 。 藏这类合金浸入酸 中 , 在起始阶段 腐触主耍常靠 由氢引起 的 阴极去极化过程而进行 。 此 时微电偶的工 作在很大程度上 取决于阴 极的有效程度 。 不锈铜腐触时发生着合金桔晶点障的破坏 , 这种破坏 的桔果 使溶液含有并 多阴极加入物 的 离子 , 以后这类 离子 由于电化学交换的二次反应就在 不锈铜表面析出提高 了金属的阴 极加 入 的谧度 。 增加直金属的 阴极粗成物的面积就会提高 腐触的 电流 强度 , 同时使电位沿正值方 向发生 改变 。 随着 阳极区 域 电流密度 的增加 和 电位向正值方 向移动 , 就有可能使阳极 区域搏变成纯 化肤 态 , 业在以后 使腐触表面整个都搏入纯化状 态 。 有关 腐触的现代科学拾出了卓有成效的金属腐触保护法 , 其 中有金屑保护法 , 也有非金 层保护层 。 同时 , 有关 的腐触的科学还帮助 我俩寻找和在技术 中采用耐腐触的金属合金 。 由 于腐触过程十分复杂 , 至今还不能根据合金成份以确定 腐触性能 的 定量爵算法 。 但是 , 腐触 过程的现代理希已趣指 出 了原 , 冶金学家及金局学家需要在这些原 的 基础上在建立耐腐 触的合金方面进行工作 。 凡在不太高的温度下能 抵杭大气及 强烈 的液体介鬓的 破坏作用的 合金 , 粗成 了不锈翻
第七期 一13— 組。 1.馬氏体不锈鋼,鉻含最12一16%,碳含量0.1~0.4%,有时还高些。 这些含金与普通碳鋼一样可用淬火强化之。 这类合金用来制造蒸汽透平的叶片,閥,外科手术工具,航空另件,厨房用具,用于煉 油的热裂殼备,食品工业等。这类合金狗在1100°C淬火及或低于400°C或高于600℃回火后 具有最大的耐腐触稳定性。400~600°C区間的回火会析出彌散的碳化物,因而抗腐蝕性能 降低。高于600°C酸化物秸聚,耐腐触性能提高。 2.铁素体不锈鋼。鉻含量16~30%。鉻量为16~18%时,豫含量小于0.12%,鋼中鲦 量为25一一30%时,腿量可达0.35%。第一类铁素体鋼作为不锈酬应用,其耐腐蝕稳定性比馬 氏体不绣鋼高。第二类铜作为高祖抗氧化鋼应用。 这类鋼之組織在所有热处理温度下都成为一相。这类鋼之铁素体是餎在一铁中的固溶 体,碳含量极少。多余的碳組成了碳化物。铁素体鋼具有粗晶及低的冲击叙性。不好焊接。 脆性及不良的焊接性在一定范圍内限止了它們的使用。 但是含16一18%Cr的鋼能良好地变形,能很好地抵抗大气及硝酸的腐蝕。所以在化学 工业中獲得了应用,也用作修飾用的材料(如車箱及汽車之装飾部分)。 含鉻25~一30%的鋼在武驗帶切口的武样时,其冲击敕性大于1公斤米/厘米2。无切口武 样的冲击性能好。温度高于200°℃时这类鋼对切口的敏威性已消失。 最近有这样的一种假說,秘为这类鋼的脆性与极少量的碳、氨、氧等元素之田现有关。 这种假說已得到实驗証明:鋼在其空中治煉,成分为25%Cr,0.002%C,0.002%02, 0.005%N2,从900°C或1200°C淬火,具有冲击敏性30公斤·米/厘米2,可是在普通条件下治 煉的鋼,成分为25%Cr,0.03%C,0.055%N2,0.055%02,具有冲击颧性0.30.6公斤·米 /米厘。普通鋼的断口为結晶狀,與空鋼的断口为舒維状,铁素体鋼脆性与积少量的C,N2, O2存在有关,碳氮氧是奥氏体形成元素,將会在晶粒界形成奥氏体就轉变成脆性組成物 一周氏体。因此,少量的氯引起脆性。可是多是的氨(0.10一0.15%)却細化晶粒,生成 敕稳定的奥氏体,冷却时並不轉变成馬氏体。在这种場合下也就沒有发现脆性。 含C25~30%的鋼在加热时有着良好的抗氧化性能,在硫化物蒸汽中能抵抗腐触,在 硝酸及有机酸中悄况也很好。脆性及不良的焊接性使这类鋼应用困难。 3.奥氏体不锈鋼一合金化程度更高的鋼种。 这类鋼含鉻16一30%,含鎳7~一20%以上,除这些主要元素以外还有其它的合金元素。 这类鋼保持着奥氏体粗織,而在一般鋼中奥氏体仅在轉变点温度以上才能发现。 这类合金能够溶解大量的碳,並在各种冷却下保住固溶体中的碳量,也就是說生成亞稳定 的奥氏体。在这类鋼中沒有温度轉变,其加热时引起晶粒長大,但是奥氏体鋼的粗晶粗搬与 铁素体不同,它是范性的,奥氏体鋼的高的冲击飘性在低温下如一150°℃处还保持着,这种性 能就容許它們用于冷藏工业。奥氏体鋼易遭受加工硬化,这可用奥氏体的不稳定性来介釋, 奥氏体部分地轉变成与馬氏体並提高了铜的硬度,加工硬化鋼的冲击数性剧烈降低,只及原 来的几十分之几。 奥氏体纲具有良好的范性,焊接性及在各种强烈介質中的耐腐触稳定性,它們在工业上 楼得了广泛的应用。 从以上的簡短的对于各种不锈鋼的成份及性能的弈論中可做出結論,鉻是各类不绣鋼的 必要組元,欲建立沒有鉻的耐树触稳定的合金暂时还是不可思議的事。鉻的电极电位虽然此
第 七 期 一 粗 。 踢氏体不锈剔 , 璐含量 , 破含量 , 有时还高些 。 这些含金与普 通碳细一样 可用淬火 强化之 。 这类合金用来制造蒸汽透平的 叶片 , 阴 , 外科手术工具 , 航空另 件 , 厨房用具 , 用于燎 油的热裂毅备 , 食品工业等 。 这类合金豹在 淬火及 或低于 或高于 回火后 具有最大的 耐腐蚀稳定性 。 一 “ 区 周的 回火会析出翻散的 碳化物 , 因而抗腐触性能 降低 。 高于 “ 碳化物拮聚 , 耐腐触性能提高 。 数素体 不锈铜 。 貉含量 。 路量 为 时 , 碳含量小于 , 俐 中路 量为 时 , 破量 可达 。 第一类铁素体细作 为不锈铜应用 , 其耐腐触稳定性此揭 氏 体不锈铜高 。 第二类铜作为 高温抗氧化 铜应 用 。 这类铜之粗袱在所有热处理温度下都成 为 一 相 。 这类铜之铁素体是路在 一救 中的 固溶 体 , 碳含量极少 。 多余 的碳粗成 了碳化 物 。 铁素体铜具有粗晶及低的 冲击权性 。 不好焊接 。 脆性及 不良的焊接性在一 定范 圈内限 止了它 俩的使用 。 但是含 肠 的铜能良 好地变 形 , 能很好地 抵抗大气及稍酸 的 腐触 。 所以在化学 工业 中镬得 了应用 , 也用作修饰用的材料 如 率箱及 汽 单之装饰部分 。 含游 肠的剔在献驭带切 口 的拭样时 , 其 冲击权性大于 公斤米 厘米空。 无切 口献 样 的 冲击性能好 。 温度高于 时这类铜对切 口 的敏感性 已消 失 。 最近有这样的一 种假 靛 , 韶 为这类铜 的脆性与极少量 的碳 、 氮 、 氧等元素之 出现有关 。 这 种假瓮 已得到 实脆征 明 剔在 具空 中冶燎 , 成 分为 , , ,, 形 ,, 从 ” 或 “ 淬火 , 具有冲击勒性 公斤 · 米 厘米 , 可是在普 通条 件下 冶 燎的 铜 , 成分 为 , 形 , , , , 具有冲击朝性 公斤 · 米 米 厘 。 普通铜的断 口 为粘晶状 , 具空铜的 断 口 为舒推状 , 敛素体剔脆性与积少量的 , , 存在有关 , 破氮氧是 奥氏体形 成 元素 , 将会在 晶粒界形成 奥氏体就斡 变 成 脆性 粗成物 - 揭氏 体 。 因此 , 少量的氮引起脆性 。 可是 多量 的 氮 , 却糊化 晶粒 , 生成 较稳定的奥氏体 , 冷却时亚不搏变 成揭氏体 。 在这种姿合下也就没有发现脆性 。 含 的痢在 加热 时有着良好的杭氧化 性能 , 在硫化物蒸汽 中能抵抗腐触 , 在 稍酸及 有机酸 中悄况也很好 。 脆性及 不良的焊接性使这类翱应用 困难 。 奥氏体不锈剔- 合金化程 度更 高的铜种 。 这类胡含貉 肠 , 含镍 以上 , 除这些主耍元素以外还有其它的合金元素 。 这类绷保持着奥氏体粗撤 , 而在一般铜 中奥氏体仅在搏变 点温度以 上才能发现 。 这类合金能够溶解大量 的碳 , 业在各种冷却下保住 固溶体 中的破量 , 也就是 甜生成亚稳定 的奥氏体 。 在这类细中没 有温度搏变 , 其加热时 引起 晶粒畏 大 , 但是奥氏 体翻的粗晶粗掀与 数素体 不同 , 它是 范性的 , 奥氏体铜的 高的 冲击权性在低温下 如 一 处还保持着 , 这种性 能就容静它 们用 于冷藏工业 。 奥氏体铜 易遭受加工硬化 , 这可 用奥氏 体的 不稳定性来介释 , 奥氏体部分地棘变 成与蔫氏体亚提 高 了铜的硬度 , 加工硬化铜 的 冲击权性剧烈降低 , 只 及原 来的几十分 之几 。 奥民体翩具 有良好的范性 , 焊接性及在各种强烈介宜中的耐腐触稳定性 , 它 俩在工业上 镬得 了广泛 的应 用 。 从以 上的筒短的对于各种不锈翩的成份及性能 的静翁中可做出桔益 , 路是各类不锈翱的 必要粗元 , 欲建立没有路的耐腐触稳定的合金暂时还是 不可思裁的事 。 路的 电极电位虽然此