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钼在不锈钢中的作用


时间:2018-06-13 11:26  来源:未知   作者:admin  点击:

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钼提高耐腐蚀性和高温强度

无锡不锈钢厂家2018年6月13日讯  钼提高了不锈钢的耐腐蚀能力。与不含钼的不锈钢相比,含钼不锈钢通常耐腐蚀性能更好,常应用于腐蚀性更强的环境如化工设备或海洋用途。不锈钢有许多牌号,钼(和铬、镍、氮等)含量各不相同。应当根据具体应用环境的腐蚀性,选择最佳的不锈钢牌号。

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钼作为一个较大的原子,通过固溶强化可提高不锈钢的高温强度。热交换器和其它高温设备如汽车排气系统正是利用了钼的这一作用。

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钼是铁素体形成元素

为了讨论钼对不锈钢冶金学的影响,先看看不锈钢的金相组织。不锈钢按照金相组织可分为以下几类:

奥氏体不锈钢

铁素体不锈钢

马氏体不锈钢

双相不锈钢

沉淀硬化不锈钢

这种基于显微组织的划分是有用的,因为同一类不锈钢中的各牌号往往有类似的物理性能和力学性能,而不同类不锈钢之间的性能差异可能很大,例如奥氏体不锈钢是没有磁性的,而铁素体和双相不锈钢是有磁性的。

不同类不锈钢的根本区别在于其原子晶体结构的不同,铁素体晶体中的原子排布不同于奥氏体晶体的原子排布:

在铁素体不锈钢中,铁原子和铬原子分布在晶体立方体的各个角和立方体的中心,而在奥氏体不锈钢中,铁、铬和镍原子分布在立方体的各个角和立方体每个面的中心。

 

 

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左边的铁素体不锈钢具有体心立方晶体结构,添加镍之后,晶体结构从体心立方变为面心立方,这种结构叫做奥氏体。

这个表面看似不大的差别深刻地影响了这两类不锈钢的性能。

 

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奥氏体不锈钢具有良好的力学性能,容易加工,因此比铁素体不锈钢的应用广泛得多。全球所使用的全部不锈钢中大约75%是奥氏体不锈钢,铁素体不锈钢约占25%。其它三类不锈钢--马氏体不锈钢、双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢各约占总量的1%以下。

合金元素中除了镍,还有其它元素倾向于形成奥氏体结构,这些元素叫做奥氏体形成元素。而促使铁素体结构形成的合金元素叫做铁素体形成元素。

 

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钼是铁素体形成元素。这意味着当向奥氏体不锈钢中添加钼来改善耐腐蚀性时,必须也添加镍或氮等奥氏体形成元素以便保持奥氏体的结构。

 

双相不锈钢的金相组织是奥氏体和铁素体的混合晶体结构,因此它们是“双相”结构。这是通过添加较少的镍(比形成全奥氏体不锈钢所需的镍量少)实现的。

 

如下图所示,在铁素体铬不锈钢中加8%镍,可形成奥氏体铬-镍不锈钢,如304不锈钢。如果加入的镍较少,比如4%-5%,则形成铁素体和奥氏体的混合结构--双相不锈钢,如2205双相不锈钢。

 

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奥氏体不锈钢和双相不锈钢中添加钼改善了耐腐蚀性,奥氏体不锈钢中钼的添加量一般为2%-7%,双相不锈钢中钼含量为3%-5%。

在铁素体不锈钢中加入1%-2%的钼也大大增加了铁素体不锈钢的耐腐蚀性和高温强度。