合金元素钴、硼和稀土元素对不锈钢性能的影响

合金元素钴的影响
钴有固溶强化作用,赋于钢热硬性,改善负铁高温性能、抗氧化性及耐腐蚀性能力,为超硬高速钢、硬质合金、钴基耐热合金、磁钢或硬磁合金等的重要合金元素。由于钴的价格高,在一般不锈钢中加钴作为合金元素的不多。常用的不锈钢有90Cr17MoVCo(ω(Co)=1.2%~1.8%),加钴的目的不在于提高耐蚀性,而在于提高硬度,因为这种不锈钢主要用于制造切片机械刀具、剪刀及手术刀具等。过去应用的沉淀硬化钢,由于成本较高,已被PCR(06Cr16Ni4Cu3N6)钢所代替。

合金元素硼的影响
在钢中加入微量硼可在晶界上抑制铁素体晶核的形成,从而延长奥氏体的孕育期,提高钢的淬透性。但随着钢中碳含量的增加,此种作用逐渐减弱以至完全消失。高铬铁素体不锈钢019Cr17Mo2Ti中加质量分数为0.005%硼,可使其在沸腾的65%(质量分数)醋酸中的耐蚀性提高。www.cn-bxg.com加入微量的硼(0.0006%~0.0007%,质量分数)可使奥氏体不锈钢的热塑性改善。含硼的铬镍奥氏体不锈钢在原子能工业中有着特殊的用途。

稀土元素的影响
稀土元素对钢有脱气、脱硫和消除其他有害杂质的作用,还可改善夹杂物的形态和分布,改善钢的铸态组织,从而提高钢的质量。0.2%(质量分数)的稀土元素加入量可以提高钢的抗氧化性、高温强度及蠕变强度,也可以大幅度地提高不锈耐酸钢的耐蚀性。
目前稀土元素加入不锈钢,主要在于改善其工艺性能,如向Cr17Ti钢和Cr17Mo2Ti钢中加入少量的稀土元素,可以消除钢锭中因氢气引起的气泡,减少钢坯中的裂纹。奥氏体和奥氏体-铁素体不锈钢中加入质量分数为0.02%~0.5%的稀土(铈镧合金),可显著改善锻造性能。曾有一种奥氏体不锈钢(ω(Cr)=19.5、ω(Ni)=23%,还含有钼、铜、锰),过去只能生产铸件,加稀土元素后可轧制成各种型材。

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