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五金中不銹鋼的合金化原理

提高鋼耐蝕性的方法很多,如表面涂一層耐蝕金屬、涂敷非金屬層、電化學保護和改變腐蝕環境介質等。但是利用合金化方法,提高材料本身的耐蝕性是最有效的防止腐蝕破壞的措施之一,其方法如下:
(1)加入合金元素,提高鋼基體的電極電位,從而提高鋼的抗電化學腐蝕能力。一般鋼中加入Cr、Ni、Si多元素均能提高其電極電位。由于Ni較缺,Si的大量加入會使鋼變脆,因此,只有Cr才是顯著提高鋼基體電極電位常用的元素。
Cr 能提高鋼的電極電位,但不是呈線性關系、如圖5.1所示。實驗證明鋼的電極電位隨合金元素的增加,存在著一個量變到質變的關系,遵循1/8規律。當Cr含量達到一定值時即1/8原子(l/8、2/8、3/8……)時 ,電極電位將有一個突變。因此,幾乎所有的不銹鋼中,Cr含量均在12.%(原子)以上,即11.7%(質量)以上。
(2)加入合金元素使鋼的表面形成一層穩定的、完整的與鋼的基體結合牢固的純化膜。從而提高鋼的耐化學腐蝕能力。如在鋼中加入 Cr,Si.Al等合金元素 ,使鋼的表層形成致密的Cr2O3,SiO2,Al2O3等氧化膜,就可提高鋼的耐蝕性。
(3)加入合金元素使鋼在常溫時能以單相狀態存在,減少微電池數目從而提高鋼的耐蝕性。如加入足夠數量的Cr或Cr-Ni,使鋼在室溫下獲得單相鐵素體或單相奧氏體。
(4)加入Mo、Cu等元素,提高抗腐蝕的能力。
(5)加入Ti,Nb等元素,消除Cr的晶間偏析,從而減輕了晶間腐蝕傾向。
(6)加入Mn、N等元素,代替部分Ni獲得單相奧氏體組織,同時能大大提高鉻不銹鋼在有機酸中的耐蝕性。

By Wang
 

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