鈦和鈮都是強烈形成碳化物的元素,都比鉻更容易形成碳化物,鈦和鈮存在于不銹鋼中,會使鋼中的碳盡可能地與鈦或鈮結合,這樣,就會使鋼中的鉻能盡量穩定地存在于固溶體中,使固溶體中有足以保證耐腐蝕性能的鉻的含量,保證鉻不沿晶界析出,也就保證了在晶界處不存在貧鉻區,即可有效地防止不銹鋼產生晶間腐蝕。
當然,加入鈦或(huo)(huo)鈮的(de)(de)含量應根據鋼中(zhong)碳(tan)的(de)(de)含量來確定。一(yi)般來說,不銹鋼中(zhong)鈦或(huo)(huo)鈮的(de)(de)加入量與鋼中(zhong)碳(tan)的(de)(de)含量的(de)(de)關系可大(da)致按下(xia)面的(de)(de)公式(shi)計(ji)算:
Ti=[(C-0.02)×5]%~0.8% 1-3
Nb=10×C% 1-4
為保證(zheng)不(bu)產生(sheng)晶間(jian)腐蝕,除保證(zheng)鋼中有足夠量的(de)鈦(tai)或鈮(ni)外,還應進行適當(dang)的(de)熱處理,以充分(fen)發(fa)揮(hui)鈦(tai)或鈮(ni)的(de)作用。
不(bu)銹鋼加入鈦或鈮后,應注意的(de)一個(ge)問(wen)題(ti)是,它們都是形(xing)成鐵(tie)素體(ti)的(de)元素,有可(ke)能(neng)使奧氏體(ti)鋼中產(chan)生少許鐵(tie)素體(ti),如(ru)果熱(re)處理或使用不(bu)當,有形(xing)成σ相的(de)可(ke)能(neng),引起脆(cui)性,對加工性能(neng)產(chan)生不(bu)利的(de)影響。
氮是一(yi)種強烈(lie)擴大奧(ao)氏體(ti)(ti)區和(he)穩定奧(ao)氏體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)元(yuan)素,其作用(yong)效果(guo)相(xiang)當于(yu)鎳(nie)(nie)的(de)25~30倍。所以(yi),有(you)的(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)鋼(gang),如1Cr17Mn6Ni4N,由于(yu)加入了(le)氮,與共同作用(yong)取代了(le)一(yi)部分鎳(nie)(nie),達到了(le)節約鎳(nie)(nie)的(de)效果(guo)。
對于雙相不(bu)銹鋼(gang)來說,有意識地加入氮是為了提高鋼的耐腐蝕性,特別是提高在含有氯離子介質中的耐點(孔)腐蝕和耐縫隙腐蝕性能。盡管對氮提高不銹鋼耐腐蝕性能的機制有不同的解釋,但對氮在不銹鋼中所發揮的作用都是一致肯定和重視的。
過高的(de)氮(dan)含量可(ke)能使不銹鋼鑄件(jian)產生(sheng)氣(qi)孔等缺陷,所以,加入氮(dan)的(de)量要合理(li)控(kong)制(zhi),一(yi)般不超過0.2%。