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不锈钢中添加合金元素的原理

不锈钢中添加合金元素的原理

据了解,一般添加合金原料是提高钢耐蚀性,当然方法很多,如表面涂一层耐蚀金属、涂敷非金属层、电化学保护和改变腐蚀环境介质等。但是利用合金化方法,提高材料本身的耐蚀性是蕞有效的防止腐蚀破坏的措施之一,其方法如下:

加入合金元素,提高钢基体的电极电位,从而提高钢的抗电化学腐蚀能力。一般钢中加入CrNiSi多元素均能提高其电极电位。由于Ni较缺,Si的大量加入会使钢变脆,因此,只有Cr才是显著提高钢基体电极电位常用的元素。

1Cr 能提高钢的电极电位,但不是呈线性关系,经过实验证明钢的电极电位随合金元素的增加,存在着一个量变到质变的关系,遵循1/8规律。当Cr含量达到一定值时即18原子(l8283/8……)时 ,电极电位将有一个突变。因此,几乎所有的不锈钢中,Cr含量均在12.%原子以上,即11.7%质量以上。

2)加入合金元素使钢的表面形成一层稳定的、完整的与钢的基体结合牢固的纯化膜。从而提高钢的耐化学腐蚀能力。如在钢中加入 Cr,Si.Al等合金元素 ,使钢的表层形成致密的Cr2O3,SiO2,Al2O3等氧化膜,就可提高钢的耐蚀性。

3)加入合金元素使钢在常温时能以单相状态存在,减少微电池数目从而提高钢的耐蚀性。如加入足够数量的CrCrNi,使钢在室温下获得单相铁素体或单相奥氏体。

4)加入MoCu等元素,提高抗腐蚀的能力。

5)加入TiNb等元素,消除Cr的晶间偏析,从而减轻了晶间腐蚀倾向。

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