一、硫化(hua)物的有(you)害作用 


   不銹鋼中的硫化物夾雜主要是MnS。由于MnS極易溶于含Cl-的水中,它的有害作用主要是降低不銹鋼(gang)的耐蝕性,特別是降低耐點蝕和耐縫隙腐蝕性能,而且與鋼中錳含量有關。


   國外已開始生產低錳量(≤0.3%)的06Cr17Ni12Mo2(316)和022Cr17Ni12Mo2(316L)。對醫療用00Cr18Ni14Mo2(316L)則要求鋼中硫量從≤0.01%降到≤0.003%或≤0.004%,以滿足ASTM F138標準的要求。


   研究已表明,低錳量(liang)的0Cr18Ni9其耐點蝕(shi)性能與含約2%Mo的正常錳量(liang)的0Cr17Ni14Mo2相當(dang)。國內在生產中已采取(qu)措施,在盡量(liang)降低18-8鉻(ge)鎳(nie)鋼(gang)中硫量(liang)的同時(shi),也在降低鋼(gang)中錳量(liang),一般控制在1%以下(大(da)多約0.5%)。


   由于硫(liu)(liu)(liu)化(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)和氧(yang)化(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)復合夾雜(za)的(de)存在,破壞(huai)了不(bu)銹鋼(gang)(gang)基體的(de)連續性(xing),經(jing)熱加工后(hou),硫(liu)(liu)(liu)化(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)延伸變形(xing)(xing),而氧(yang)化(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)夾雜(za)不(bu)變形(xing)(xing),夾雜(za)兩端形(xing)(xing)成微(wei)裂,導致(zhi)了應力集(ji)中,同時還強化(hua)了鋼(gang)(gang)的(de)力學性(xing)能的(de)方向(xiang)性(xing)。所以鋼(gang)(gang)中硫(liu)(liu)(liu)化(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)另(ling)一有害作用是降(jiang)低鋼(gang)(gang)的(de)塑、韌(ren)性(xing)和抗疲勞性(xing)能,特別(bie)是橫向(xiang)性(xing)能。



二、氧(yang)化(hua)物和(he)硅酸鹽的(de)有害(hai)作用(yong)


   鋼(gang)中(zhong)夾(jia)雜物的存在,破壞了不銹鋼(gang)基體的連續性(xing)并(bing)導致(zhi)應力集中(zhong),從(cong)而降(jiang)低(di)鋼(gang)的塑、韌性(xing)和(he)抗疲勞性(xing)能(neng),鋼(gang)中(zhong)氧化物和(he)硅酸鹽也(ye)不例外(wai),由(you)于  等(deng)夾(jia)雜硬度高,難變形(xing),多(duo)呈鏈狀、串狀,一(yi)方面(mian)增強(qiang)鋼(gang)的力學性(xing)能(neng)的方向(xiang)(xiang)性(xing),使(shi)橫向(xiang)(xiang)性(xing)能(neng)惡化,另一(yi)方面(mian)使(shi)鋼(gang)的切削加工性(xing)下降(jiang),而且很(hen)難拋光(guang)。


   1Cr18Ni9Ti連鑄坯表面的(de)翻皮、結疤(ba)、凹凸不(bu)平以及裂紋等缺陷均與鋼中(zhong)非金(jin)屬夾雜(za)物有關,其中(zhong)主要是 和鈦的(de)氧化物與氮化物。


   一些鋼廠1Cr18Ni9Ti不銹鋼管內表面翹皮和外表面螺旋形裂紋等缺陷也常常與鋼中氧化物、硅酸鹽和氮化物有關(試驗用鋼α相很低,為一級)。


   不銹鋼(gang)中常(chang)常(chang)觀察到有(you)以氧化(hua)物(wu)和硅酸鹽(yan)為(wei)“核(he)心(xin)”,以各種(zhong)硫化(hua)物(wu),如MnS,(Fe,Mn)S為(wei)“外殼(ke)”的(de)復(fu)雜(za)夾(jia)雜(za)物(wu)。這種(zhong)夾(jia)雜(za)物(wu)對鋼(gang)的(de)耐(nai)點蝕、耐(nai)縫隙(xi)腐蝕性能(neng)最為(wei)有(you)害。


  國外對經退火、酸洗和表面精加工的06Cr19Ni10(304)不銹鋼冷軋表面的大量發紋進行了分析,結果表明:這些發紋是由于鋼中CaO和MnO的硅酸鹽經熱軋、冷軋后變形、伸長,再經酸洗,夾雜物脫落,最后經精加工便以發紋形態顯露了出來。


  國內生(sheng)產(chan)并(bing)大量出口的(de)2Cr13餐具(ju),有的(de)由(you)于使(shi)用(yong)前在(zai)運輸過(guo)程(cheng)中(zhong)便嚴重(zhong)銹(xiu)蝕(shi)而導致全部(bu)退貨(huo)。國產(chan)2Cr13和進口2Cr13板(ban)材耐點蝕(shi)性(xing)(xing)的(de)對比結果(guo)(表(biao)(biao)9.3)表(biao)(biao)明:國產(chan)板(ban)材擊穿電位很低(di),有的(de)板(ban)材根本不(bu)(bu)能鈍化。這說(shuo)明國產(chan)材耐銹(xiu)蝕(shi)性(xing)(xing)能較差。采取用(yong)硅鐵粉(fen)代替原用(yong)的(de)全鋁粉(fen)脫氧等(deng)措施(shi),最(zui)終2Cr13板(ban)材耐銹(xiu)蝕(shi)不(bu)(bu)良(liang)問題獲得了圓滿解決。


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三(san)、氮化物(wu)的有害作(zuo)用 


   由于不銹鋼中的氮化物夾雜硬度高,不易變形,在鋼材中又多成群分布,所以對鋼的不利影響與Al2O3、SiO2等氧化物夾雜相當類似。如降低鋼的橫向性能、抗疲勞性能和拋光性能等。


   氮化物(wu)對鋼的力(li)學性(xing)(xing)能的有害作用,在中(zhong)、高(gao)鉻(ge)鐵素體不銹鋼中(zhong)最(zui)為明(ming)(ming)顯。圖(tu)9.6系氮化物(wu)對高(gao)純(chun)00Cr18Mo2(0.001%~0.002%C)不銹鋼脆性(xing)(xing)轉變(bian)溫(wen)度的影響(xiang)。可以(yi)看出,隨(sui)鋼中(zhong)氮化物(wu)(TiN,NbN,AIN等)的增(zeng)加(jia),鋼的脆性(xing)(xing)轉變(bian)溫(wen)度明(ming)(ming)顯上升。研究表明(ming)(ming),呈幾何形狀存(cun)在的氮化物(wu)是導致00Cr18Mo2鋼脆性(xing)(xing)穿晶斷裂的裂紋源。


   在含鈦的不銹鋼(1Cr18Ni9Ti,06Cr18Ni11Ti等)中,由于氮可與鈦形成TiN、Ti(C,N),以及鋼液中TiO2、Al2O3等的存在,常常使連鑄坯表面缺陷增加,鑄坯內部純凈度也降低。不僅增加鑄坯的修磨量和金屬的消耗,而且使鋼材成品質量下降。


   不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)的非(fei)金屬夾雜物(wu)常常是各類夾雜物(wu)共存。因此,對(dui)鋼(gang)的有害作用(yong)也經常是各類夾雜物(wu)綜合作用(yong)的結果。圖9.7便是非(fei)金屬夾雜物(wu)對(dui)一種超低碳(tan)、含(han)氮的鉻鎳(nie)奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的沖(chong)擊韌性(xing)的影響。顯然,夾雜物(wu)增加,鋼(gang)的沖(chong)擊韌性(xing)顯著下(xia)降(jiang)。




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