不锈钢所含各元素的作用
目前，已知的化学元素有100 多种，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，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、各种元素对不锈钢的性能和组织的影响和作用
1-1 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
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| 不锈钢管件及法兰生产企业，要考虑到管件生产成本，但更要考虑到防止腐蚀和提高产品质量的因素，因此，不锈钢管件法兰生产过程采取固溶工艺，增强管件性是十分必要的，热处理工艺对管件品质和起着至关重要的作用。据了解有少数企业在管件生产中为节约成本，没有采取固溶处理，仅用抛光喷砂等方法处理，掩盖了管件的缺陷和不足，这将给管件使用带来的隐患。奥氏体不锈钢通过热处理来软化，将不锈钢加热到950～1150℃左右，保温一定时间，使碳化物和各种合金元素均匀地溶解于奥氏体中，称之为固溶处理。 不锈钢管件热处理的作用 不锈钢管件经过成型、焊接等工艺加工后，金属分子结构、磁性和物理性能发生了变化。通过气氛保护固溶工艺能够恢复在加工后受到影响的抗腐蚀能力，同时得到不锈钢需要的硬度，保证不锈钢使用性能。经过固溶处理后的不锈钢管件，具有良好的改善作用： 1、不锈钢管件在加工过程中的改性现象，使不锈钢硬度还原到220HV以下，提高不锈钢的塑性和韧性，使管件在安装中更加方便和。 2、恢复不锈钢管件生产过程的应力和晶间变化，降低不锈钢晶间腐蚀和应力腐蚀，增强防蚀能力。 3、去除不锈钢由于加工过程产生的磁性，稳定奥氏体组织。 4、还原不锈钢材料表面的自然光亮（自然光亮与抛光的亮不同）。 不锈钢是一种特殊的钢种，由于镍、铬等合金化元素的存在，其热处理与普通钢热处理有不同的特点： 1、不锈钢的导热系数较低，在常温时导热系数仅为碳钢的27%，并随加热温度的提高，不锈钢的导热特性，差别逐渐减少。因此，不锈钢在低温加热时，升温过程应缓慢进行。 2、奥氏体不锈钢通过固溶加热到1100℃左右后，能抑制碳化物的产生，然后快速冷却至室温，使碳达到过饱和状态，可大幅度提高不锈钢耐腐蚀性能。 3、管件在固溶过程中采用（氢气）气体保护，避免不锈钢表面的粘性氧化铁生成，还原不锈钢表面的光亮，提高外观的美誉度。 不锈钢管件固溶的3个要素 不锈钢管件固溶工艺的优劣对不锈钢的耐蚀性、外观亮度有很大影响，而且对不锈钢的加工性能，起着决定性的作用。因此，不锈钢的热处理工艺，在不锈钢管件生产中处于十分重要的地位。 1、固溶温度。根据不锈钢化学成分的特点，不锈钢固溶温度要950—1150摄氏度，才能达到软化效果，使不锈钢硬度还原到220HV以内，达到管道安装卡压质量要求。如果温度控制不合理，容易出现各种质量缺陷。 2、固溶时间。奥氏体不锈钢在加热过程中，钢中残余铁素体含量随加热时间的延长而减少。因此，不锈钢管件固溶处理应控制在1050℃左右，使碳达到饱和状态，提高耐蚀性。然后在空气中快速冷却，以达到固溶效果。 3、固溶速度与保温。不锈钢的导热系数较低，在常温时导热系数仅为碳钢的27%，因此，不锈钢在低温加热时升温过程应缓慢进行。如果加热速度过快，容易产生变形，在固溶中应控制不锈钢升温速度，并注意保温时间。如316L钢在1100℃左右，保温时间长，残余铁素体的含量会不断减少。 我们在固溶生产中，不锈钢管件固溶要经过加温--保温--时间冷却的过程，全程需要40分钟左右。 |
