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不锈钢的什么元素

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解决时间 2021-03-10 23:38
  • 提问者网友:泪痣哥哥
  • 2021-03-10 14:01
不锈钢的什么元素
最佳答案
  • 五星知识达人网友:三千妖杀
  • 2021-03-10 14:19
问题一:不锈钢的元素是哪些? 在工业中常用的钢铁材料中可以遇到的化学
元素约二十多种。对于人们在与腐蚀现象作长期斗争的实践而形成的不锈钢这一特
殊钢系列来说,最常用的元素有十几种,除了组成钢的基本元素铁以外,对不锈钢
的性能与组织影响最大的元素是:碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮
、铜、钴等。这些元素中除碳、硅、氮以外,都是化学元素周期表中位于过渡族的
元素。实际上工业上应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的,当几种元
素共存于不锈钢这一个统一体中时,它们的影响要比单独存在时复杂得多,因为在
这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用,而且要注意它们互相之间的影响,因此
不锈钢的组织决定于各种元素影响的总和。
一、铬在不锈钢中的决定作用:决定不锈钢性属的元素只有一种,这就是铬,
每种不锈钢都含有一定数量的铬。迄今为止,还没有不含铬的不锈钢。铬之所以成
为决定不锈钢性能的主要元素,根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后,促
使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。这种变化可以从以下方面
得到说明:
①铬使铁基固溶体的电极电位提高
②铬吸收铁的电子使铁钝化
钝化是由于阳极反应被阻止而引起金属与合金耐腐蚀性能被提高的现象。构成
金属与合金钝化的理论很多,主要有薄膜论、吸附论及电子排列论。
二、 碳在不锈钢中的两重性
碳是工业用钢的主要元素之一,钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中
的含量及其分布的形式,在不锈钢中碳的影响尤为显著。碳在不锈钢中对组织的影
响主要表现在两方面,一方面碳是稳定奥氏体的元素,并且作用的程度很大(约为
镍的30倍),另一方面由于碳和铬的亲和力很大,与铬形成—系列复杂的碳化物。
所以,从强度与耐腐烛性能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。
认识了这一影响的规律,我们就可以从不同的使用要求出发,选择不同含碳量
的不锈钢。
例如工业中应用最广泛的,也是最起码的不锈钢——0Crl3~4Cr13这五个钢号
的标准含铬量规定为12~14%,就是把碳要与铬形成碳化铬的因素考虑进去以后才
决定的,目的即在于使碳与铬结合成碳化铬以后,固溶体中的含铬量不致低于11.
7%这一最低限度的含铬量。
就这五个钢号来说由于含碳量不同,强度与耐腐蚀性能也是有区别的,0Cr13
~2Crl3钢的耐腐蚀性较好但强度低于3Crl3和4Cr13钢,多用于制造结构零件,后
两个钢号由于含碳较高而可获得高的强度多用于制造弹簧、刀具等要求高强度及耐
磨的零件。又如为了克服18-8铬镍不锈钢的晶间腐蚀,可以将钢的含碳量降至0.
03%以下,或者加入比铬和碳亲和力更大的元素(钛或铌),使之不形成碳化铬,
再如当高硬度与耐磨性成为主要要求时,我们可以在增加钢的含碳量的同时适当地
提高含铬量,做到既满足硬度与耐磨性的要求,又兼顾—定的耐腐蚀功能,工业上
用作轴承、量具与刃具有不锈钢9Cr18和9Cr17MoVCo钢,含碳量虽高达0.85~0.95
%,由于它们的含铬量也相应地提高了,所以仍保证了耐腐蚀的要求。
总的来讲,目前工业中获得应用的不锈钢的含碳量都是比较低的,大多数不锈
钢的含碳量在0.1~0.4%之间,耐酸钢则以含碳0.1~0.2%的居多。含碳量大于0
.4%的不锈钢仅占钢号总数弧一小部分,这是因为在大多数使用条件下,不锈钢总
是以耐腐蚀为主要目的。此外,较低的含碳量也是出于某些工艺上的要......余下全文>>问题二:不锈钢的元素是哪些?元素的作用是什么 在工业中常用的钢铁材料中可以遇到的化学
元素约二十多种。对于人们在与腐蚀现象作长期斗争的实践而形成的不锈钢这一特
殊钢系列来说,最常用的元素有十几种,除了组成钢的基本元素铁以外,对不锈钢
的性能与组织影响最大的元素是:碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮
、铜、钴等。这些元素中除碳、硅、氮以外,都是化学元素周期表中位于过渡族的
元素。实际上工业上应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的,当几种元
素共存于不锈钢这一个统一体中时,它们的影响要比单独存在时复杂得多,因为在
这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用,而且要注意它们互相之间的影响,因此
不锈钢的组织决定于各种元素影响的总和。
一、铬在不锈钢中的决定作用:决定不锈钢性属的元素只有一种,这就是铬,
每种不锈钢都含有一定数量的铬。迄今为止,还没有不含铬的不锈钢。铬之所以成
为决定不锈钢性能的主要元素,根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后,促
使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。这种变化可以从以下方面
得到说明:
①铬使铁基固溶体的电极电位提高
②铬吸收铁的电子使铁钝化
钝化是由于阳极反应被阻止而引起金属与合金耐腐蚀性能被提高的现象。构成
金属与合金钝化的理论很多,主要有薄膜论、吸附论及电子排列论。
二、 碳在不锈钢中的两重性
碳是工业用钢的主要元素之一,钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中
的含量及其分布的形式,在不锈钢中碳的影响尤为显著。碳在不锈钢中对组织的影
响主要表现在两方面,一方面碳是稳定奥氏体的元素,并且作用的程度很大(约为
镍的30倍),另一方面由于碳和铬的亲和力很大,与铬形成—系列复杂的碳化物。
所以,从强度与耐腐烛性能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。
认识了这一影响的规律,我们就可以从不同的使用要求出发,选择不同含碳量
的不锈钢。
例如工业中应用最广泛的,也是最起码的不锈钢——0Crl3~4Cr13这五个钢号
的标准含铬量规定为12~14%,就是把碳要与铬形成碳化铬的因素考虑进去以后才
决定的,目的即在于使碳与铬结合成碳化铬以后,固溶体中的含铬量不致低于11.
7%这一最低限度的含铬量。
就这五个钢号来说由于含碳量不同,强度与耐腐蚀性能也是有区别的,0Cr13
~2Crl3钢的耐腐蚀性较好但强度低于3Crl3和4Cr13钢,多用于制造结构零件,后
两个钢号由于含碳较高而可获得高的强度多用于制造弹簧、刀具等要求高强度及耐
磨的零件。又如为了克服18-8铬镍不锈钢的晶间腐蚀,可以将钢的含碳量降至0.
03%以下,或者加入比铬和碳亲和力更大的元素(钛或铌),使之不形成碳化铬,
再如当高硬度与耐磨性成为主要要求时,我们可以在增加钢的含碳量的同时适当地
提高含铬量,做到既满足硬度与耐磨性的要求,又兼顾—定的耐腐蚀功能,工业上
用作轴承、量具与刃具有不锈钢9Cr18和9Cr17MoVCo钢,含碳量虽高达0.85~0.95
%,由于它们的含铬量也相应地提高了,所以仍保证了耐腐蚀的要求。
总的来讲,目前工业中获得应用的不锈钢的含碳量都是比较低的,大多数不锈
钢的含碳量在0.1~0.4%之间,耐酸钢则以含碳0.1~0.2%的居多。含碳量大于0
.4%的不锈钢仅占钢号总数的一小部分,这是因为在大多数使用条件下,不锈钢总
是以耐腐蚀为主要目的。此外,较低的含碳量也是出于某些工艺上的要求,如易于
焊接及......余下全文>>问题三:各元素在不锈钢中起什么作用 ? 铬(Cr):是主要铁素体形成元素,铬与氧结合能生成耐腐蚀的Cr2O3钝化膜,是不锈钢保持耐蚀性的基本元素之一,铬含量增加可提高钢的钝化膜修复能力,一般不锈钢中的铬含量必须在12%以上;
? 碳(C):是强奥氏体形成元素,可显著提高钢的强度,另外碳对耐腐蚀性也有不利的影响;
? 镍(Ni):是主要奥氏体形成元素,能减缓钢的腐蚀现象及在加热时晶粒的长大;
? 钼(Mo):是碳化物形成元素,所形成的碳化物极为稳定,能阻止奥氏体加热时的晶粒长大,减小钢的过热敏感性,另外钼元素能使钝化膜更致密牢固,从而有效提高不锈钢的耐Cl-腐蚀性;
? 铌、钛(Nb、Ti):是强碳化物形成元素,能提高钢的耐晶间腐蚀能力。但碳化钛对不锈钢的表面质量有不利影响,因此在表面要求较高的不锈钢中一般通过添加铌来改善性能。
? 氮(N):是强奥氏体形成元素,可显著提高钢的强度。但是对不锈钢的时效开裂影响较大,因此在冲压用途的不锈钢中要严格控制氮含量。
? 磷、硫(P、S):是不锈钢中的有害元素,对不锈钢的耐腐蚀性和冲压性都会产生不利影响。问题四:不锈钢中各元素的作用 ? 铬(Cr):是主要铁素体形成元素,铬与氧结合能生成耐腐蚀的Cr2O3钝化膜,是不锈钢保持耐蚀性的基本元素之一,铬含量增加可提高钢的钝化膜修复能力,一般不锈钢中的铬含量必须在12%以上;
? 碳(C):是强奥氏体形成元素,可显著提高钢的强度,另外碳对耐腐蚀性也有不利的影响;
? 镍(Ni):是主要奥氏体形成元素,能减缓钢的腐蚀现象及在加热时晶粒的长大;
? 钼(Mo):是碳化物形成元素,所形成的碳化物极为稳定,能阻止奥氏体加热时的晶粒长大,减小钢的过热敏感性,另外钼元素能使钝化膜更致密牢固,从而有效提高不锈钢的耐Cl-腐蚀性;
? 铌、钛(Nb、Ti):是强碳化物形成元素,能提高钢的耐晶间腐蚀能力。但碳化钛对不锈钢的表面质量有不利影响,因此在表面要求较高的不锈钢中一般通过添加铌来罚善性能。
? 氮(N):是强奥氏体形成元素,可显著提高钢的强度。但是对不锈钢的时效开裂影响较大,因此在冲压用途的不锈钢中要严格控制氮含量。
? 磷、硫(P、S):是不锈钢中的有害元素,对不锈钢的耐腐蚀性和冲压性都会产生不利影响。
参考资料:不锈钢基础知识问题五:不锈钢是由哪些化学元素组成的 大多数不锈钢的含碳量均较低,最大不超过1.2%,有些钢的ωc(含碳量)甚至低于0.03%(如00Cr12)。不锈钢中的主要合金元素是Cr(铬),只有当Cr含量达到一定值时,钢材有耐蚀性。因此,不锈钢一般Cr(铬)含量至少为10.5%。不锈钢中还含有Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等元素。问题六:不锈钢中含有什么成分和元素 不锈钢中含有什么成分和元素
铁、铬、碳,其中铁为主要元素,
铬含量不低于11%(主要作用就是防锈)问题七:哪种元素使得不锈钢不锈 ﹝一﹞不锈钢并不是一个钢种名称,不锈钢的种类很多,目前大约有一百八十余种,这还不包括许多不锈钢厂自行开发的特殊不锈钢钢种。不同的不锈钢,它的抗腐蚀性、机械强度、延展性、磁性及加工性等,都可能有相当大的差异。
﹝二﹞所有的不锈钢中,并没有任何一种可以应付所有的腐蚀环境而【不锈】的;然而,在一般大气环境下,大部分不锈钢是比碳钢更不易生锈的。
﹝三﹞ 钢【steel】的基本定义是:铁基材料可以利用热处理来变化其性能者。然而,仅有极少数的不锈钢钢种,可以藉由热处理来改变其强度与材质结构。
不锈的原理
不锈钢之所以不易生锈,是因其含有铬,在钢表面上形成一层致密的氧化铬保护膜,厚度约10~50A﹝1A=10-8cm﹞。这薄薄的一层,却扮演着金钟罩铁布衫的功能,在一般的大气或有水的环境下,它可以防止腐蚀性的气体或液体向内侵蚀,进而保护内部的材质不受侵害;更神奇的是,如果这层保护层受到外界以机械式﹝如刮伤﹞或化学式的损伤,在一般大气下或有氧的环境下,就有自行修补的能力,以保护内部不被继续腐蚀。
不锈钢的成分与种类
不锈钢是由铁、铬、碳及众多不同元素所组成的合金,铁是主要成分元素,铬是第一主要的合金元素。一般而言,铬含量至少要占11%才能称为不锈钢,因为如果铬含量不足,则不锈钢外表将无法形成那层致密的氧化铬保护膜,而失去防锈﹝腐蚀﹞的功能。若铬的含量足够,在常温大气中,是不会生锈的。
一般依其金相组织可以分为五大类:
﹝一﹞奥斯田系不锈钢
平时最常看到的304不锈钢即为此类,其标准成分是18%铬加8%镍,即一般所称的18-8不锈钢。此类不锈钢的特性为无磁性、无法藉由热处理方法来改变其金相组织结构、加工性佳,又因含合金元素--镍,所以抗蚀性优于只含铬﹝不含镍﹞的另两类不锈钢。
300系不锈钢主要的用途有:一般民生用途如厨房餐具、建材、医疗卫生器材、食品加工用材、交通工具、化工设备及管件、机械设备及零件。在一般人的心目中,所谓的不锈钢就是指300系不锈钢等﹝尤其是指304不锈钢﹞。
﹝二﹞麻田散系不锈钢
这类不锈钢的代表性钢种为410,其化学成分含13%铬、0.15%以下的碳及少量的其他元素合金。原料价格较便宜,具有磁性、可经由热处理硬化、增加强度。但因不含镍,其抗腐蚀性劣于一般的304不锈钢,故只能用于轻度腐蚀环境。一般用途有轴承、医疗用具及刀具等。
﹝三﹞肥粒系不锈钢
这类不锈钢的代表性钢种为430,其标准化学成份为16~18%铬,含碳量低。此类不锈钢具有磁性,若我们所看见的不锈钢板片可被磁铁吸附住,很有可能便属于此类不锈钢。因不含镍而价格较廉,典型用途有厨房用具、织网及饰品等。
﹝四﹞析出硬化型不锈钢
美国钢铁协会AISI编号为600系不锈钢。这类不锈钢除了含铬与镍之外,还含有析出硬化的元素如铜、铝与钛,使材料硬化、强度升高。这类不锈钢的典型用途为:阀件、马达轴心、石化设备及高尔夫球头等。
﹝五﹞双相不锈钢
这类不锈钢的典型钢种为2205,即22%铬和5%镍。这类钢种的特性是:强度佳﹝远优于304﹞耐蚀性亦佳,因此常用于石化业管线、压力容器及心轴等。
不锈钢的优点
﹝一﹞耐蚀性佳
﹝二﹞美观
﹝三﹞卫生:不锈钢表面可以杜绝细菌的滋生,对于食品加工、贮存而言,可将食物腐败或污染【甚至中毒】的机率降至最低。不锈钢易于清洗且不易附着的特性,使得不锈钢特别适用于医院、厨房、食品加工储存等设备。
﹝四﹞耐久性:以美国纽约市的克莱斯勒摩天大楼为例,建立于1930年,其外表采用了302不锈钢,经历七十个年头,仍完好如新。
﹝五﹞ 耐高温及耐火性
六﹞良好的加工性
﹝七﹞良好的......余下全文>>问题八:不锈钢之所以不生锈,里面含有什么元素 主要是铬元素。
不锈钢(Stainless Steel)是不锈耐酸钢的简称,耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢;而将耐化学腐蚀介质(酸、碱、盐等化学浸蚀)腐蚀的钢种称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异而使他们的耐蚀性不同,普通不锈钢一般不耐化学介质腐蚀,而耐酸钢则一般均具有不锈性。
不锈钢常按组织状态分为:马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体-铁素体(双相)不锈钢及沉淀硬化不锈钢等。另外,可按成分分为:铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。
不锈钢的耐蚀性随含碳量的增加而降低,因此,大多数不锈钢的含碳量均较低,最大不超过1.2%,有些钢的ωc(含碳量)甚至低于0.03%(如00Cr12)。不锈钢中的主要合金元素是Cr(铬),只有当Cr含量达到一定值时,钢材有耐蚀性。因此,不锈钢一般Cr(铬)含量至少为10.5%。不锈钢中还含有Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等元素。
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