合金元素系指人們為了獲得所需要的組織和各種性能向不銹鋼中加入的具有一定含量范圍的元素。向不銹鋼中加入的合金元素主要是金屬元素,如Cr、Ni、Mo、Si、Cu、Mn、W等,但也有非金屬元素,如C、N等。
向(xiang)不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)加入的(de)(de)合(he)金元(yuan)素(su)的(de)(de)主要去向(xiang)和(he)作(zuo)用(yong)是(shi):合(he)金元(yuan)素(su)作(zuo)為溶(rong)(rong)質(zhi),以(yi)原子狀態進(jin)入以(yi)鐵(Fe)為溶(rong)(rong)劑(ji)的(de)(de)固態溶(rong)(rong)液(ye)中(zhong)(zhong),形(xing)成(cheng)不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)基(ji)體組(zu)織(zhi)(固溶(rong)(rong)體);各(ge)合(he)金元(yuan)素(su)間相(xiang)互作(zuo)用(yong),形(xing)成(cheng)各(ge)種(zhong)(zhong)化合(he)物;有的(de)(de)合(he)金元(yuan)素(su)(如Cu、Pb等)當其(qi)含量超(chao)過它在(zai)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)溶(rong)(rong)解度時,還可以(yi)較(jiao)純的(de)(de)金屬相(xiang)存在(zai)于基(ji)體中(zhong)(zhong);一些比較(jiao)活潑(po)的(de)(de)元(yuan)素(su)和(he)與(yu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)氧、硫等結合(he)力強的(de)(de)一些元(yuan)素(su),還可形(xing)成(cheng)各(ge)種(zhong)(zhong)非金屬夾雜物(見本(ben)書(shu)第9章(zhang)不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)質(zhi)量控制的(de)(de)內容)。不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)合(he)金元(yuan)素(su)正是(shi)通過這些作(zuo)用(yong)對鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)組(zu)織(zhi)和(he)性(xing)能產生(sheng)各(ge)種(zhong)(zhong)影響。
由于不銹鋼(gang)的組(zu)織(zhi)與性能(neng)在許多條件下(xia)主(zhu)要由鋼(gang)中的合金(jin)元素(su)所決定(ding),因此,研(yan)究不銹鋼(gang)中成分、組(zu)織(zhi)、性能(neng)之間的關系一直(zhi)為(wei)人們所關注(zhu)。
通俗地說(shuo),不銹鋼的(de)(de)性(xing)能系指在外界化學(xue)、力學(xue)、物理(li)等因素(su)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用下不銹鋼的(de)(de)行(xing)為。例如,在化學(xue)介質作(zuo)(zuo)用下,鋼的(de)(de)不銹性(xing)和耐(nai)蝕性(xing)等;在力學(xue)因素(su)作(zuo)(zuo)用下,鋼的(de)(de)強度,塑(su)、韌(ren)性(xing)等;在物理(li)因素(su)作(zuo)(zuo)用下,鋼的(de)(de)導(dao)熱性(xing)、磁(ci)性(xing)等。
向鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)加(jia)入合(he)(he)(he)金(jin)(jin)元(yuan)(yuan)素(su),這些(xie)(xie)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)元(yuan)(yuan)素(su)本身的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)性(xing)會自然(ran)帶給添加(jia)它(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)新合(he)(he)(he)金(jin)(jin)。前面所(suo)述及的(de)(de)(de)(de)(de)向鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)加(jia)入鉻(ge)可(ke)使鋼(gang)(gang)(gang)(gang)具(ju)(ju)有不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)性(xing),就是(shi)因為(wei)鉻(ge)元(yuan)(yuan)素(su)本身既(ji)不(bu)生鐵(tie)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu),又具(ju)(ju)有遠比(bi)鐵(tie)強得多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)鈍化(hua)能(neng)力并能(neng)使鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鈍化(hua)。當(dang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)鉻(ge)量≥12%,這種鈍化(hua)作用(yong)便顯現了出(chu)(chu)來。向不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)加(jia)入其他合(he)(he)(he)金(jin)(jin)元(yuan)(yuan)素(su),這些(xie)(xie)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)元(yuan)(yuan)素(su)(多(duo)(duo)種元(yuan)(yuan)素(su)時則是(shi)它(ta)們(men)之間的(de)(de)(de)(de)(de)復合(he)(he)(he)作用(yong))的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)性(xing)同樣會帶給添加(jia)它(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)各類不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。合(he)(he)(he)金(jin)(jin)元(yuan)(yuan)素(su)對(dui)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)(xiang),一(yi)(yi)是(shi)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)元(yuan)(yuan)素(su)直(zhi)接影響(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng),二是(shi)通過前面敘述的(de)(de)(de)(de)(de)改變不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)織結構(gou)(gou)來影響(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)。一(yi)(yi)般說來,合(he)(he)(he)金(jin)(jin)元(yuan)(yuan)素(su)所(suo)直(zhi)接影響(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)主要是(shi)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)耐蝕性(xing)(當(dang)然(ran)在(zai)一(yi)(yi)些(xie)(xie)條(tiao)件(jian)下也(ye)影響(xiang)(xiang)其他性(xing)能(neng),例(li)如(ru)固溶強化(hua)作用(yong)等(deng)),而組(zu)(zu)織結構(gou)(gou)所(suo)影響(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)主要是(shi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)力學,冷(leng)、熱加(jia)工性(xing),焊(han)接、物(wu)理等(deng)性(xing)能(neng)(當(dang)然(ran)在(zai)一(yi)(yi)些(xie)(xie)條(tiao)件(jian)下也(ye)影響(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)耐蝕性(xing),例(li)如(ru)由于一(yi)(yi)些(xie)(xie)化(hua)合(he)(he)(he)物(wu)析出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)(xiang))。在(zai)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)許多(duo)(duo)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)(xiang)又常(chang)常(chang)是(shi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)學成(cheng)分和鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)織結構(gou)(gou)共同作用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)結果(guo)。除了合金元素(su)外,影響(xiang)不銹鋼(gang)性能的因(yin)素(su)還(huan)很多(duo),后面再另做介紹(shao)。