鉻對不銹鋼的耐蝕性起決定作用,在不銹(xiu)鋼的定義中,w(Cr)≥10.5%,它是不銹鋼耐蝕性的主要元素,鋼中鉻含量越高,耐蝕性越好。這是因為鋼在氧化介質中就可以形成以Cr2O3為基體的穩定的表面防護膜(約10μm),即產生鈍化現象,在這層膜內富集了鉻。同時,鉻有效地提高了固溶體(鐵素體、馬氏體或奧氏體)的電極電位,使原來純鐵(低碳鋼)的電極電位由負變正,從而使鋼不受腐蝕。鉻元素加入不銹鋼中,電極電位遵循n/8規律發生突變。當鉻原子含量每達到1/8、2/8、3/8、··、n/8,即12.5%、25%、37.5%···摩爾分數時,電極電位就有一個躍增,腐蝕減弱。鉻的原子濃度占1/8(即12.5%,摩爾分數),若以質量計則為11.7%(質量分數),所以鉻不銹鋼的鉻含量一般都在12%(質量分數)以上。當鉻原子含量達到25%(摩爾分數)時,還會有第二個突變,此時鉻鋼的耐蝕性進一步提高。
此外,鉻(ge)對不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)力學(xue)性(xing)能(neng)和工藝性(xing)能(neng)都有很好的(de)(de)作用。鉻(ge)能(neng)提(ti)高(gao)鋼(gang)的(de)(de)淬(cui)透性(xing),在低(di)合金結構中(zhong)已經廣泛應用。鉻(ge)的(de)(de)這種作用降低(di)了(le)奧氏(shi)體(ti)向鐵(tie)素體(ti)和碳化物的(de)(de)轉變速(su)度(du),使奧氏(shi)體(ti)等溫轉變圖明顯(xian)右移,從(cong)而降低(di)了(le)鋼(gang)的(de)(de)淬(cui)火臨界冷(leng)卻速(su)度(du),致使鋼(gang)的(de)(de)淬(cui)透性(xing)增加,一些(xie)馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)空淬(cui)都可獲得馬氏(shi)體(ti)組織(zhi)。
鉻(ge)(ge)能提(ti)高鋼(gang)的(de)(de)(de)抗氧(yang)化性能,隨(sui)著鉻(ge)(ge)含量的(de)(de)(de)增(zeng)加,鋼(gang)的(de)(de)(de)抗氧(yang)化性能明顯(xian)提(ti)高。在馬(ma)氏體(ti)鉻(ge)(ge)不銹鋼(gang)中(zhong),鋼(gang)的(de)(de)(de)抗氧(yang)性能比(bi)普通(tong)鋼(gang)高4~9倍,馬(ma)氏體(ti)鉻(ge)(ge)不銹鋼(gang)不起皮的(de)(de)(de)溫度約為700~850℃。
鉻是目前(qian)使(shi)鋼鈍化和(he)給予良好(hao)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)不(bu)銹(xiu)性(xing)(xing)的(de)唯一有工業使(shi)用價值的(de)元素(su)。隨著(zhu)(zhu)鉻含(han)量的(de)增加(jia),耐(nai)大(da)氣腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)能提高(gao)。在(zai)氧化性(xing)(xing)介質(zhi)(如稀(xi)硝(xiao)酸)中(zhong),隨著(zhu)(zhu)鉻含(han)量的(de)增加(jia),不(bu)銹(xiu)鋼的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)增加(jia);但在(zai)還(huan)原性(xing)(xing)介質(zhi)中(zhong),隨著(zhu)(zhu)鉻含(han)量的(de)增加(jia),不(bu)銹(xiu)鋼的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)下降。
鉻(ge)對鋼的(de)(de)物理性(xing)能的(de)(de)影響表現為:鉻(ge)可(ke)以增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)鋼的(de)(de)晶格常數(shu),比(bi)體(ti)積隨鉻(ge)含量(liang)的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)呈線性(xing)增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang),且顯著降低鐵鉻(ge)合(he)(he)金(jin)的(de)(de)熱導率(lv),還增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)鋼的(de)(de)電(dian)(dian)阻。馬(ma)氏(shi)體(ti)鉻(ge)不銹(xiu)鋼的(de)(de)電(dian)(dian)阻是普通鋼的(de)(de)4~6倍。在(zai)(zai)淬火條件下,由于鉻(ge)的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)使穩定的(de)(de)鐵素(su)體(ti)量(liang)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia),因此降低了(le)鋼的(de)(de)硬(ying)度和(he)抗拉強度。在(zai)(zai)退火條件,低碳的(de)(de)鐵-鉻(ge)合(he)(he)金(jin)隨鉻(ge)含量(liang)的(de)(de)提高,強度和(he)硬(ying)度增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia),而(er)伸長(chang)率(lv)稍有下降。
鉻在純γ-Fe中(zhong)的(de)最(zui)大溶解(jie)(jie)度(du)大約為12.0%;當w(C)≈0.5%5%時,在奧氏(shi)體中(zhong)的(de)最(zui)大溶解(jie)(jie)度(du)大約為20%。在純α-Fe中(zhong)的(de)溶解(jie)(jie)度(du)無限。在Cr-MrCr-Mn-N鋼中(zhong)能增加N的(de)溶解(jie)(jie)度(du)。
鉻在鋼中形成的碳化(hua)物傾(qing)向大于(yu)(yu)錳(meng),而小于(yu)(yu)鎢(wu)。
鉻(ge)能提高(gao)(gao)鋼(gang)的高(gao)(gao)溫強度(du)和高(gao)(gao)碳鋼(gang)的耐(nai)磨性。