Знаете ли вы, какие химические элементы содержатся в нержавеющей стали?
Нержавеющая сталь широко используется в нашей жизни, но знаете ли вы, из каких элементов состоит нержавеющая сталь? Все отражают функции? Я недавно обобщил это для вас, а их около 19 типов. Далее редактор расширит и расскажет об этом.
1. Хром (Cr). Элемент хром является основой нержавеющей стали. Минимальный порог содержания элемента хрома в нержавеющей стали составляет ≥10,5%. Пассивирующая пленка Cr2O3 может предотвратить коррозию металла.
2. Углерод (C). Большая часть нержавеющей стали содержит углерод. Углеродный элемент может повысить прочность и твердость металла. Это также может разрушить пассивационную пленку и вызвать межкристаллитную коррозию. Следовательно, негативное воздействие углерода необходимо решать путем «контроля выбросов углерода» (например, низкоуглеродистой марки 304L) или «добавления стабилизирующих элементов» (таких как Nb, Ti).
3. Никель (Ni): элемент никеля повышает коррозионную стойкость (особенно стойкость к межкристаллитной коррозии), ударную вязкость и технологичность (например, при сварке, штамповке); он работает синергетически с хромом, значительно повышая стойкость к точечной коррозии.
4. Молибден (Mo): Молибден также является антикоррозионным элементом, который может значительно улучшить устойчивость к точечной и щелевой коррозии (для сред с ионами хлорида, таких как морская вода и химические растворы), одновременно повышая высокотемпературную прочность и износостойкость.
5. Марганец (Mn). В нержавеющей стали с низким содержанием никеля или без никеля марганец может частично заменить никель для стабилизации аустенитной структуры и снижения затрат; он также улучшает прочность и износостойкость стали, но избыток марганца снижает коррозионную стойкость.
6. Кремний (Si): играет раскисляющую роль при плавке и повышает чистоту стали; в высокотемпературных средах (например, в печах и теплообменниках) кремний может образовывать пленку оксида кремния (SiO₂), повышающую стойкость к высокотемпературному окислению; в то же время улучшает твердость и износостойкость стали.
7. Ниобий (Nb). Ниобий — стабильный элемент, устойчивый к межкристаллитной коррозии. Он может предпочтительно сочетаться с углеродом с образованием карбида NbC, предотвращать соединение углерода с хромом и полностью решать проблему межкристаллитной коррозии.
8. Титан (Ti). Имеет тот же эффект, что и ниобий. Он предпочтительно соединяется с углеродом с образованием карбида TiC, чтобы избежать осаждения карбида хрома и повреждения пассивационной пленки.
9. Сера (S): Сера разрушительна и может нарушить непрерывность металла, поэтому национальный стандарт GB/T 20878-2024, статья 4.5 «Если не существуют специальные технические требования, которые предусматривают нижнее предельное значение, содержание серы в различных типах нержавеющей стали не должно превышать 0,030%, но не включает автоматную сталь». Как следует из названия, серосодержащую нержавеющую сталь легко резать.
10. Селен (Se): образует селенид в стали, разрушает сплошность металла, снижает сопротивление резанию и повышает эффективность обработки.
11. Азот (N). Азот является высокопрочным упрочняющим элементом, который может заменить часть никеля для стабилизации структуры аустенита. В то же время он повышает прочность стали за счет «упрочнения твердого раствора» (без снижения ударной вязкости); он также повышает стойкость к точечной коррозии (лучше в сочетании с молибденом).
12. Ку
13. Фосфор (Р): Элемент фосфор аналогичен элементу сера и оказывает разрушающее действие, за исключением автоматной стали. Национальным стандартом предусмотрено, что содержание контролируется на уровне 0,040-0,045%.
14. Алюминий (Al). Алюминий относительно редко встречается в нержавеющей стали и является функциональным элементом, который может значительно улучшить стойкость к высокотемпературному окислению и коррозии. Al2O3 превосходит Cr2O3 по жаростойкости и коррозионной стойкости.
15. Бор (B): это микроэлемент, обычно с содержанием ≤0,01%, а в большинстве случаев только 0,0005%-0,005%. В основном это улучшает свариваемость и предотвращает появление сварочных трещин.
16. Церий (Ce). Роль церия в нержавеющей стали заключается в основном в оптимизации, уменьшении воздействия примесей и повышении коррозионной стойкости. Чрезмерное употребление также может вызвать побочные эффекты, поэтому его необходимо строго контролировать.
17. Вольфрам (W). Роль вольфрама в нержавеющей стали заключается в основном в повышении износостойкости, а также устойчивости к эрозии и коррозии. Это также может улучшить жаропрочность и сопротивление ползучести. Поскольку он влияет на пластичность, свариваемость и т. д., дозировку также необходимо строго контролировать.
18. Кобальт (Co): он может значительно улучшить жаропрочность и сопротивление ползучести, оптимизировать износостойкость и твердость, а также регулировать магнитные свойства магнитной нержавеющей стали. (Цена очень дорогая)
19. Ванадий (V): он в основном измельчает зерна для оптимизации механических свойств, стабилизирует углеродные элементы и подавляет межкристаллитную коррозию, потребляя при этом энергию для увеличения прочности и износостойкости.
1. Хром (Cr). Элемент хром является основой нержавеющей стали. Минимальный порог содержания элемента хрома в нержавеющей стали составляет ≥10,5%. Пассивирующая пленка Cr2O3 может предотвратить коррозию металла.
2. Углерод (C). Большая часть нержавеющей стали содержит углерод. Углеродный элемент может повысить прочность и твердость металла. Это также может разрушить пассивационную пленку и вызвать межкристаллитную коррозию. Следовательно, негативное воздействие углерода необходимо решать путем «контроля выбросов углерода» (например, низкоуглеродистой марки 304L) или «добавления стабилизирующих элементов» (таких как Nb, Ti).
3. Никель (Ni): элемент никеля повышает коррозионную стойкость (особенно стойкость к межкристаллитной коррозии), ударную вязкость и технологичность (например, при сварке, штамповке); он работает синергетически с хромом, значительно повышая стойкость к точечной коррозии.
4. Молибден (Mo): Молибден также является антикоррозионным элементом, который может значительно улучшить устойчивость к точечной и щелевой коррозии (для сред с ионами хлорида, таких как морская вода и химические растворы), одновременно повышая высокотемпературную прочность и износостойкость.
5. Марганец (Mn). В нержавеющей стали с низким содержанием никеля или без никеля марганец может частично заменить никель для стабилизации аустенитной структуры и снижения затрат; он также улучшает прочность и износостойкость стали, но избыток марганца снижает коррозионную стойкость.
6. Кремний (Si): играет раскисляющую роль при плавке и повышает чистоту стали; в высокотемпературных средах (например, в печах и теплообменниках) кремний может образовывать пленку оксида кремния (SiO₂), повышающую стойкость к высокотемпературному окислению; в то же время улучшает твердость и износостойкость стали.
7. Ниобий (Nb). Ниобий — стабильный элемент, устойчивый к межкристаллитной коррозии. Он может предпочтительно сочетаться с углеродом с образованием карбида NbC, предотвращать соединение углерода с хромом и полностью решать проблему межкристаллитной коррозии.
8. Титан (Ti). Имеет тот же эффект, что и ниобий. Он предпочтительно соединяется с углеродом с образованием карбида TiC, чтобы избежать осаждения карбида хрома и повреждения пассивационной пленки.
9. Сера (S): Сера разрушительна и может нарушить непрерывность металла, поэтому национальный стандарт GB/T 20878-2024, статья 4.5 «Если не существуют специальные технические требования, которые предусматривают нижнее предельное значение, содержание серы в различных типах нержавеющей стали не должно превышать 0,030%, но не включает автоматную сталь». Как следует из названия, серосодержащую нержавеющую сталь легко резать.
10. Селен (Se): образует селенид в стали, разрушает сплошность металла, снижает сопротивление резанию и повышает эффективность обработки.
11. Азот (N). Азот является высокопрочным упрочняющим элементом, который может заменить часть никеля для стабилизации структуры аустенита. В то же время он повышает прочность стали за счет «упрочнения твердого раствора» (без снижения ударной вязкости); он также повышает стойкость к точечной коррозии (лучше в сочетании с молибденом).
12. Ку
13. Фосфор (Р): Элемент фосфор аналогичен элементу сера и оказывает разрушающее действие, за исключением автоматной стали. Национальным стандартом предусмотрено, что содержание контролируется на уровне 0,040-0,045%.
14. Алюминий (Al). Алюминий относительно редко встречается в нержавеющей стали и является функциональным элементом, который может значительно улучшить стойкость к высокотемпературному окислению и коррозии. Al2O3 превосходит Cr2O3 по жаростойкости и коррозионной стойкости.
15. Бор (B): это микроэлемент, обычно с содержанием ≤0,01%, а в большинстве случаев только 0,0005%-0,005%. В основном это улучшает свариваемость и предотвращает появление сварочных трещин.
16. Церий (Ce). Роль церия в нержавеющей стали заключается в основном в оптимизации, уменьшении воздействия примесей и повышении коррозионной стойкости. Чрезмерное употребление также может вызвать побочные эффекты, поэтому его необходимо строго контролировать.
17. Вольфрам (W). Роль вольфрама в нержавеющей стали заключается в основном в повышении износостойкости, а также устойчивости к эрозии и коррозии. Это также может улучшить жаропрочность и сопротивление ползучести. Поскольку он влияет на пластичность, свариваемость и т. д., дозировку также необходимо строго контролировать.
18. Кобальт (Co): он может значительно улучшить жаропрочность и сопротивление ползучести, оптимизировать износостойкость и твердость, а также регулировать магнитные свойства магнитной нержавеющей стали. (Цена очень дорогая)
19. Ванадий (V): он в основном измельчает зерна для оптимизации механических свойств, стабилизирует углеродные элементы и подавляет межкристаллитную коррозию, потребляя при этом энергию для увеличения прочности и износостойкости.
Почему автомобили не делают из нержавеющей стали?
Микроскопический мир сварки: от источника тепла до ванны расплава
Related blog
