泵閥常用耐腐蝕材料相關介.

1、泵閥常用耐腐蝕材料相關介紹泵閥常用耐腐蝕材料相關介紹1腐蝕的分類及特點1.1點蝕 點蝕又稱坑蝕和小孔腐蝕。點蝕有 大有小，一般情況下，點蝕的深度要比其直徑大的多。點蝕經常發(fā) 生在表面有鈍化膜或保護膜的金屬上.由于金屬材料中存在缺陷、 雜質和溶質等的不均一性，當介質中含有某些活性陰離子（如CI-） 時，這些活性陰離子首先被吸附在金屬表面某些點上，從而使金屬 表面鈍化膜發(fā)生破壞。一旦這層鈍化膜被破壞又缺乏自鈍化能力時， 金屬表面就發(fā)生腐蝕。這是因為在金屬表面缺陷處易漏出機體金屬， 使其呈活化狀態(tài)，而鈍化膜處仍為鈍態(tài)，這樣就形成了活性鈍性 腐蝕電池，由于陽極面積比陰極面積小得多，陽極電流密度很大，

2、所以腐蝕往深處發(fā)展，金屬表面很快就被腐蝕成小孔，這種現象被 稱為點蝕.石油、化工的腐蝕失效類型統(tǒng)計中，點蝕約占20%-25% 流動不暢的含活性陰離子的介質中容易形成活性陰離子的積聚和濃 縮的條件，促使點蝕的生成。 粗糙的表面比光滑的表面更容易發(fā)生 點蝕.PH值降低、溫度升高都會增加點蝕的傾向。氧化性金屬離子（如 Fe3+、Cu2+ Hg2+等）能促進點蝕的產生。但某些含氧陰離子（如 氫氧化物、鉻酸鹽、硝酸鹽和硫酸鹽等）能防止點蝕 點蝕雖然失 重不大，但由于陽極面積很小，所以腐蝕速率很快，嚴重時可造成 設備穿孔，使大量的油、水、氣泄漏，有時甚至造成火災、爆炸等 嚴重事故，危險性很大。點蝕會使晶間

3、腐蝕、應力腐蝕和腐蝕疲勞等加劇，在很多情況下點蝕是這些類型腐蝕的起源.1.2 縫隙腐蝕在電解液中，金屬與金屬或金屬與非金屬表面之間構成狹窄的縫隙， 縫隙內有關物質的移動受到了阻滯，形成濃差電池，從而產生局部 腐蝕，這種腐蝕被稱為縫隙腐蝕?？p隙腐蝕常發(fā)生在設備中法蘭的 連接處，墊圈、襯板、纏繞與金屬重疊處，它可以在不同的金屬和 不同的腐蝕介質中出現，從而給生產設備的正常運行造成嚴重障礙， 甚至發(fā)生破壞事故。對鈦及鈦合金來說，縫隙腐蝕是最應關注的腐 vwwvvwlrvvvvvvvHVVIBnnn!VWVVVlrvvvvvvvwRvwvvvvurvvvgrvvvl|agrvaranvvwinrvwi

4、nrannaTU_L - _ - = - - - - riLJwmrwjwwwwHwvwwmrwwiiawwwHwwwwwvwwwwawwMwwwwmMWHWvwir* 蝕現象。介質中，氧氣濃度增加，縫隙腐蝕量增加；PH值減小，陽極溶解速度增加，縫隙腐蝕量也增加；活性陰離子的濃度增加，縫 隙腐蝕敏感性升高。但是，某些含氧陰離子的增加會減小縫隙腐蝕 量.1.3 應力腐蝕 材料在特定的腐蝕介質中和在靜拉伸應力（包括 外加載荷、熱應力、冷加工、熱加工、焊接等所引起的殘余應力， 以及裂縫銹蝕產物的楔入應力等）下，所出現的低于強度極限的脆 性開裂現象，稱為應力腐蝕開裂.應力腐蝕開裂是先在金屬的腐蝕 敏感

5、部位形成微小凹坑，產生細長的裂縫，且裂縫擴展很快，能在 短時間內發(fā)生嚴重的破壞。應力腐蝕開裂在石油、化工腐蝕失效類 型中所占比例最高，可達50%.應力腐蝕的產生有兩個基本條件：一是材料對介質具有一定的應力腐蝕開裂敏感性；二是存在足夠高的 拉應力。導致應力腐蝕開裂的應力可以來自工作應力，也可以來自 制造過程中產生的殘余應力。據統(tǒng)計，在應力腐蝕開裂事故中，由 殘余應力所引起的占80%以上，而由工作應力引起的則不足 20%.應 力腐蝕過程一般可分為三個階段。第一階段為孕育期，在這一階段 內，因腐蝕過程局部化和拉應力作用的結果，使裂紋生核；第二階 段為腐蝕裂紋發(fā)展時期，當裂紋生核后，在腐蝕介質和金屬中

6、拉應 力的共同作用下，裂紋擴展；第三階段中，由于拉應力的局部集中， 裂紋急劇生長導致零件的破壞.在發(fā)生應力腐蝕破裂時，并不發(fā)生 明顯的均勻腐蝕，甚至腐蝕產物極少，有時肉眼也難以發(fā)現，因此， 應力腐蝕是一種非常危險的破壞.一般來說，介質中氯化物濃度的 增加，會縮短應力腐蝕開裂所需的時間。不同氯化物的腐蝕作用是 按Mg2+Fe3+ Ca2+ Na1+ Li1+等離子的順序遞減的。發(fā)生應力腐 蝕的溫度一般在50C300C之間.循環(huán)硫化床防止應力腐蝕應從減 少腐蝕和消除拉應力兩方面來采取措施。主要是：一要盡量避免使 用對應力腐蝕敏感的材料；二在設計設備結構時要力求合理，盡量 減少應力集中和積存腐蝕介質

7、；三在加工制造設備時，要注意消除 殘余應力.1.4 腐蝕疲勞 腐蝕疲勞是在腐蝕介質與循環(huán)應力的聯(lián) 合作用下產生的。這種由于腐蝕介質而引起的抗腐蝕疲勞性能的降 低，稱為腐蝕疲勞。疲勞破壞的應力值低于屈服點，在一定的臨界 循環(huán)應力值（疲勞極限或稱疲勞壽命）以上時，才會發(fā)生疲勞破壞。 而腐蝕疲勞卻可能在很低的應力條件下就發(fā)生破斷，因而它是很危 險的.影響材料腐蝕疲勞的因素主要有應力交變速度、介質溫度、 介質成分、材料尺寸、加工和熱處理等。增加載荷循環(huán)速度、降低 介質的PH值或升高介質的溫度，都會使腐蝕疲勞強度下降。材料表 面的損傷或較低的粗糙度所產生的應力集中，會使疲勞極限下降， 從而也會降低疲勞強

8、度.1.5晶間腐蝕 晶間腐蝕是金屬材料在特定的腐蝕介質中，沿著材料的晶粒間界受到腐蝕，使晶粒之間喪失 結合力的一種局部腐蝕破壞現象。 受這種腐蝕的設備或零件，有時 從外表看仍是完好光亮，但由于晶粒之間的結合力被破壞，材料幾 乎喪失了強度，嚴重者會失去金屬聲音，輕輕敲擊便成為粉末.據統(tǒng)計，在石油、化工設備腐蝕失效事故中，晶間腐蝕約占4滬9%主要發(fā)生在用軋材焊接的容器及熱交換器上.一般認為，晶界合金 元素的貧化是產生晶間腐蝕的主要原因。通過提高材料的純度，去 除碳、氮、磷和硅等有害微量元素或加入少量穩(wěn)定化元素 （鈦、鈮）， 以控制晶界上析出的碳化物及采用適當的熱處理制度和適當的加工 工藝，可防止晶

9、間腐蝕的產生.1.6 均勻腐蝕 均勻腐蝕是指在與環(huán) 境接觸的整個金屬表面上幾乎以相同速度進行的腐蝕。在應用耐蝕 材料時，應以抗均勻腐蝕作為主要的耐蝕性能依據，在特殊情況下 才考慮某些抗局部腐蝕的性能.1.7 磨損腐蝕（沖蝕）由磨損和腐 蝕聯(lián)合作用而產生的材料破壞過程叫磨損腐蝕。磨損腐蝕可發(fā)生在 高速流動的流體管道及載有懸浮摩擦顆粒流體的泵、管道等處。有- e g_” - 1 = -. I - = _ - _ - i i. i - - - - - - - - - - - I - - - - - - - -_.n的過流部件，如高壓減壓閥中的閥瓣（頭）和閥座、離心泵的葉輪、 風機中的葉片等，在這些部

10、位腐蝕介質的相對流動速度很高，使鈍 化型耐蝕金屬材料表面的鈍化膜，因受到過分的機械沖刷作用而不 易恢復，腐蝕率會明顯加劇，如果腐蝕介質中存在著固相顆粒，會 大大加劇磨損腐蝕.1.8 氫脆金屬材料特別是鈦材一旦吸氫，就會 析出脆性氫化物，使機械強度劣化。在腐蝕介質中，金屬因腐蝕反 應析出的氫及制造過程中吸收的氫，是金屬中氫的主要來源。金屬的表面狀態(tài)對吸氫有明顯的影響，研究表明，鈦材的研磨表面吸氫 量最多，其次為原始表面，而真空退火和酸洗表面最難吸氫。鈦材 在大氣中氧化處理能有效防止吸氫.2泵閥常用耐蝕材料序號牌號代號適用介質11Cr18Ni9（Ti）304、18-8、B有機酸、低溫低濃度各種酸堿

11、鹽200Cr18Ni9304L有機酸、低溫低濃度各種酸堿鹽，抗晶間腐蝕30Cr18Ni12Mo2（Ti）316、M稀硫酸、磷酸、有機酸，耐蝕性比304好400Cr18Ni12Mo2Ti316L稀硫酸、磷酸、有機酸，耐蝕性比304好，抗晶間腐蝕50Cr20Ni25Mo5Cu2904有機酸（醋酸、甲酸等）、 磷酸、低溫稀硫酸和鹽酸600Cr20Ni25Mo5Cu2904L有機酸（醋酸、甲酸等）、磷酸、低溫稀硫酸和鹽酸，抗晶間腐蝕70Cr30Ni42Mo3Cu2804 （因可合金）高溫高濃度燒堿和鹽及高溫 40%- 50%硫酸80Cr20Ni42Mo3Cu2824 （因可合金）高溫高濃度燒堿和鹽及高

12、溫 40%- 50%硫酸90Cr24Ni20Mo2Cu3K合金< 60 C各種濃度的硫酸100Cr26Ni5Mo2Cu3CD-4MCu稀硫酸、磷酸（可時效硬化耐磨）1100Cr25Ni6Mo2MM-4硝酸磷肥專用鋼120Cr18Ni5Mo5NH55海水130Cr21Ni32Mo2Cu320號合金稀硫酸（t < 130C,濃度40%左右）1400Cr10Ni20Mo1.5Si6CuSS920濃硫酸（t < 130C，濃度93%- 98%150Cr12Ni25Mo3Cu3Si2Ni941全濃度常溫硫酸，特別適用100C以下中等濃度（50%左右）硫酸160Cr30Ni6Mo2M n

13、1.5PD合金稀硫酸（濃度1%-1.5%,溫度v 80C）17 0Cr27Ni31Mo4.5Cu228號合金（ZS28）鹽酸料漿180Cr13Ni7Si4S-05 鋼中濃中溫硫酸19 0Cr17Ni17Si5S-05 鋼（日本）高濃高溫硫酸20 00Cr14Ni14Si4C4全濃度硝酸，特別適用濃硝酸，是目前濃硝酸用鋼綜合性能最好的鑄材2100Ni65Cu28Fe2.5M n1.5蒙耐爾合金非氧化性介質，氫氟酸、氫氧化鈉溶液，高溫燒堿等220Ni60Mo22Fe20哈氏合金A硫酸、鹽酸、磷酸、醋酸、蟻酸等23 0Ni65Mo28Fe5V哈氏合金B(yǎng)硫酸、鹽酸、磷酸、醋酸、蟻酸等240Ni60Mo

14、18Fe8Cr17Cu2.5M哈氏合金C冷硝酸、次氯酸、氫氟酸等25 STNiCr202鎳鑄鐵高溫高濃度燒堿26STSi15咼硅耐蝕鑄鐵（G）硝酸、鉻酸、硫酸等（不含HCI）27ZGCr28高鉻鑄鐵（巳濃硝酸28TA2工業(yè)純鈦氧化性腐蝕介質29TiAI6V4TC4氧化性腐蝕介質30TiMo32鈦32鉬合金氧化性及還原性腐蝕介質等31TiPd0.2鈦鈀合金氧化性腐蝕介質，抗縫隙腐蝕能力強，對還原性酸有一定的耐蝕能力32TiMo0.3Ni0.8鈦鉬鎳合金與TiPd0.2相近，價格較TiPd0.2 低33TiTa5鈦鉭合金熱濃硝酸及合成樹脂等強腐蝕介質標準代號或牌號 國家（地區(qū)）或標準化機構 標準代

15、號或牌號 國家 （地區(qū)）或標準化機構 GB中國國家標準AWS美國焊接學會JB中 國機械工業(yè)部標準 BS英國H/HG/HGJ中國化工部標準 COPANTS 美技術標準委員會YB中國冶金工業(yè)部標準CSA加拿大標準協(xié)會 ZB中國專業(yè)標準DIN德國標準化學會TQ機械電子工業(yè)部通用機 械行業(yè)內部標準ECISS歐洲鋼鐵標準化委員會 ACI美國合金鑄造 學會FED美國AECMA歐洲航天設備制造商協(xié)會 GOST （前）蘇聯(lián) AFNOR法國標準化協(xié)會IS印度AIR法國航空部標準化局ISO國 際標準化組織AISI美國鋼鐵學會JIS日本AMS美國航天航空材 料技術規(guī)范MIL美國軍用規(guī)范與標準ANSI美國國家標準學會

16、NB S美國國家標準局API美國石油學會NF法國AS澳大利亞SABS南非標準局ASME美國機械工程師學會SAE美國汽車工程師協(xié)會 ASTM美國材料與試驗協(xié)會UNI意大利全國標準協(xié)會 4常見金屬材料的力學性能名稱、代號、單位和涵義指標單位涵義說明名稱符號彈 性 指 標彈性模量EN/mm；金屬在彈性范圍內，外力和變形成比 例地增長，即應力與應變成正比例關 系時（符合虎克定理），這個比例系 數就稱為彈性模量，根據應力，應變 的性質通常又分為：彈性模量和切變 模量，彈性模量的大小，相當于引起 物體單位變形時所需應力之大小，是 衡量材料剛度的指標，彈性模量愈 大，剛度也愈大。切變模量GN/mm；彈性極限

17、(T eN/mm；這是表示金屬最大彈性的指標，即在彈性變形階段，試樣不產生塑性變形時所能承受的最大應力強度性能指標抗拉強度(T bN/mm；指外力是拉力時的強度極限，它是衡 '量金屬材料強度的主要性能指標抗彎強度(T bb 或(T wN/mm；2指外力是彎曲力時的強度極限抗壓強度(T be 或t yN/mm；指外力是壓力時的強度極限，壓縮試驗主要適用于低塑性材料，如鑄鐵、塑料等抗剪強TN/mm；2指外力是剪切力時的強度極限度抗扭強度t bN/mm：指外力是扭轉力時的強度極_限屈服點(T SN/mm：金屬承受載荷時，當載荷不再增加， 但金屬本身的變形卻繼續(xù)增加的現 象稱為屈服，產生屈服現

18、象時的應力 叫屈服點屈服強度(T 0.2N/mm：金屬發(fā)生屈服現象時，為便于 測量，通常按其產生永久殘余變形量 等于試樣原長0.2%時的應力，作為 屈服強度持久強度/hN/mm：指金屬在一定的高溫條件下， 經過規(guī)定時間發(fā)生斷裂時的應力，一 般所指的持久強度，是指在一定溫度 下，試樣經十萬小時后的破斷強度蠕變極限/hN/mm：金屬在高溫環(huán)境下，即使所受 應力小于屈服點，也會隨著時間的增 長而緩慢地產生永久變形，這種現象2叫做蠕變，在一定的溫度下經一定的 時間，金屬的蠕變速度仍不超過規(guī)定 的數值，此時所能承受的最大應力，稱為蠕變極限M7V硬 度 性 能 指 標T2布氏硬度HBWN/mm：用淬硬小鋼

19、球或硬質合金球 壓入金屬表面，以其壓痕面積除加壓 在鋼球上的載何，所得之商，即為金 屬的布氏硬度數值。使用鋼球測定硬 度W 450HBS使用硬質合金球測定硬度450HBWV洛氏硬度C級HRC無量 量鋼(M4用1471N載荷，將頂角為120°的圓錐形金剛石的壓頭，壓 入金屬表面，取其壓痕的深度來 計算硬度的大小，即為金屬的HRC硬度，HRC用來測量HB=230700的金屬材料，主要用于測定淬火鋼及較硬的金屬材料A級HRA3y3D"d!s指用588.4N載荷和頂角 為120°的圓錐形金剛石的壓頭 所測定出來的硬度，一般用來測 定硬度很高或硬而薄的金屬材 料，如碳化物、

20、硬質合金或表面處理過的零件B級HRB汽輪指用980.7N載荷和直徑為1.59mm（即1/16in）的淬硬鋼球所測得的硬度。主要用于測定HB=6023（這一類較軟的金屬材料，如退火鋼、銅、鋁等維氏'硬度HVN/mm2pumpli nx-T4Q%用49.03980.7N以內的載荷，將頂角為136°的金剛石四方角錐體 壓頭壓入金屬的表面，以其壓痕面 積除載荷所得之商，即為維氏硬度 值，HV只適用于測定很?。?.30.5mm）的金屬材料，或厚度為0.030.05mm的零件表面硬化層的硬度，測定的數值比較準確1肖氏硬度HSCHSDH （回跳高度）利用一定重量（2.5g ）的鋼 球或金剛

21、石球，自一定的高度（一 般為254mm落下撞擊金屬后，球 又回跳到某一高度h,此高度為肖 氏硬度值，其優(yōu)點是在金屬表面上不留下傷痕，缺點是測定值不夠準確塑性 指 標汽輪機技術伸 長率L0=5dL0=10d5 55 10%金屬受外力作用被拉斷以后，在標 距內總伸長長度同原來標距長度 相比的百分數，稱為伸長率。根據 試樣長度的不同，通常用符號 55 或5 10來表示；5 5是試樣標距長 度為其直徑5倍時的伸長率，5 10 是試樣標距長度為其直徑10倍時 的伸長率斷面收縮率%金屬受外力作用被拉斷以 后，其橫截面的縮小量與原來橫截 面積相比的百分數，稱為斷面收縮 率。5、®的數值愈高，表明這

22、種 材料的塑性愈好，易于進行壓力加 工韌 性 指 標循環(huán)硫化床沖擊韌度JaKU aKV汽輪機kJ/m2沖擊韌度是評定金屬材料于動載 荷下承受沖擊抗力的力學性能指 標，通常都是以大能量的一次沖擊 值作為標準的。試驗結果，以沖斷沖擊AKU AKVJ吸收功試樣上所消耗的功與斷口處橫截面積之比值大小來衡量。由于 aK 值的大小不僅取決于材料本身，還 隨試樣尺寸、形狀的改變及試驗溫 度的不同而變化，因而aK值只是 一個相對指標疲勞性能指標疲勞極限4K3eir -1nN/mm2金屬材料在交變負荷的作用下，經過無限次應力循環(huán)而不致引起斷 裂的最大循環(huán)應力，稱為疲勞極 限。（T-1表示光滑試樣的對稱彎 曲疲勞

23、極限，（T -1n表示缺口試 樣的對稱彎曲疲勞極限泵閥按我國國家標準，一般鋼鐵材 料米用107循環(huán)次數而不斷裂的最 大應力來確定其疲勞極限，對于有 色金屬材料，則規(guī)定應力循環(huán)次數 在108或更多周次，才能確定其疲 勞極限斷裂韌平面應變斷裂韌度K1cN/mm1.5斷裂韌度是衡量金屬材料在裂紋 存在的情況下抵抗脆性開裂能力 的指標，它是現代斷裂力學在分析度性 能 指 標高強度材料使用過程中，發(fā)生一系 列技術事故的基礎上而提出的一 個新的重要的力學性能指標。根據 材料的斷裂韌度和用無損探傷方 法確定的內部缺陷存在的情況，可 以預知零件在工作過程中有無脆 性斷裂的危險，從而采取合金化與 熱處理等措施，

24、以滿足使用性能的 要求。斷裂韌度是強度和塑性的綜合指 標，它是在裂紋試樣上測得的，主 要適用于高強度材料或服役條件 有可能促使零件脆斷的場合的普 通強度材料。對一般機械零件，當 斷面尺寸不是太大，破壞形式主要 是韌性斷裂時，仍可沿用傳統(tǒng)的五 大力學性能指標，無須提出斷裂韌 度的指標鋼鐵材料中主要元素及其對組織和性能的影響1元素對組織的影響對性能的影響符號Al縮小Y相區(qū)，形成 Y相圈；在a鐵 及丫鐵中的最大 溶解度分別為36% 及0.6%，不形成碳 化物，但與氮及氧親和力極強主要用來脫氧和細化晶粒。在滲碳鋼中促使形 成堅硬耐蝕的滲碳層。含量高時，賦予鋼高溫 抗氧化及耐氧化性介質、H2S氣體的腐蝕

25、作用。固溶強化作用大。在耐熱合金中，與鎳形成Y 相（Ni3AI ），從而提高其熱強性。有促 使石墨化傾向，對淬透性影響不顯著As縮小丫相區(qū)，形成Y相圈，作用與磷 相似，在鋼中偏析 嚴重含量不超過0.2%時，對鋼的一般力學性能影響不大，但增加回火脆性敏感性B縮小丫相區(qū)，但因 形成Fe2B,不形成 丫相圈。在a鐵 及丫鐵中的最大 溶解度分別為0.008%及 0.02%微量硼在晶界上阻抑鐵素體晶核的形 成，從而延長奧氏體的孕育期，提高鋼的淬透 性。但隨鋼中碳含量的增加，此種作用逐漸減 弱以至完全消失C擴大丫相區(qū)，但因滲碳體的形成，不隨含量的增加，提高鋼的硬度和強度，但降低其塑性和韌性能無限固溶。在a

26、鐵及丫鐵中的最大溶解度分別為0.02%及 2.1%無限固溶于丫鐵,在a鐵中的溶解Co度為76%非碳化物形成元素鐵中的最大溶解度為12.5%,中等碳Cr化物形成元素，隨鉻含量的增加，可形成（Fe, Cr） 3C,(Cr , Fe) 7C3,(Cr , Fe) 23C6等碳化物有固溶強化作用，賦予鋼紅硬性，改善鋼的高 溫性能和抗氧化及耐蝕的能力，為超硬高速鋼 及高溫合金的重要合金化元素。提高鋼的 M： 點，降低鋼的淬透性縮小丫相區(qū)，形成丫相圈，在a鐵中無限固溶，在丫增加鋼的淬透性并有二次硬化作用，提 高高碳鋼的耐磨性。含量超過12%寸，使鋼有 良好的高溫抗氧化性和耐氧化性介質腐蝕的 作用，并增加鋼

27、的熱強性。為不銹耐酸鋼及耐 熱鋼的主要合金化元素。含量高時，易發(fā)生（7 和475C脆性擴大丫相Cu區(qū)，但不無限固溶;當含量超過0.75%時，經固溶處理和時效后可產生時效強化作用。含量低時，其作用在a鐵及丫鐵中 的最大溶解度分別約 2%或 8.5%。在724 C 及 700C 時，在a鐵中的溶解度劇降至0.68%及0.52%擴大丫相區(qū)，在奧氏體中的溶解度遠大于在鐵素體中的H溶解度；而在鐵素體中的溶解度也隨溫度的下降而劇減擴大丫相區(qū)，形成無限固溶Mn體。對鐵素體及奧氏體均有較強的固與鎳相似，但較弱。含量較高時，對熱變形加 工不利，如超過0.30%，在氧化氣氛中加熱， 由于選擇性氧化作用，在表面將形

28、成一富銅 層，在高溫熔化并侵蝕鋼表面層的晶粒邊界， 在熱變形加工時導致高溫銅脆現象。如鋼中同 時含有超過銅含量1/3的鎳，則可避免此種銅 脆的發(fā)生，如用于鑄鋼件則無上述弊病。在低 碳低合金鋼中，特別與磷同時存在時，可提咼 鋼的抗大氣腐蝕性能。Cu2 2% 3殊奧氏體不銹 鋼中可提高其對硫酸、磷酸及鹽酸等的抗腐蝕 性及對應力腐蝕的穩(wěn)定性氫易使鋼產生白點等不允許有的缺陷，也是導致焊縫熱影響區(qū)中發(fā)生冷裂的重要因 素。因此，應采取一切可能的措施降低鋼中的 氫含量與硫形成熔點較高的MnS可防止因FeS而導 致的熱脆現象。降低鋼的下臨界點，增加奧氏 體冷卻時的過冷度，細化珠光體組織以改善其 機械性能，為低

29、合金鋼的重要合金化元素之溶強化作用。為弱碳化物形成元素，進入滲碳體替代部 分鐵原子，形成合 金滲碳體一，并為無鎳及少鎳奧氏體鋼的主要奧氏體化 元素。提咼鋼的淬透性的作用強，但有增加晶 粒粗化和回火脆性的不利傾向Me縮小丫相區(qū)，形成 丫相圈，在a鐵 及丫鐵中的最大 溶解度分別約4%及 37.5%。強碳化物形 成元素阻抑奧氏體到珠光體轉變的能力最強，從而提 高鋼的淬透性，并為貝氏體高強度鋼的重要合 金化元素之一。含量約0.5%時，能降低或抑 止其他合金兀素導致的回火脆性。 在較咼回火 溫度下，形成彌漫分布的特殊碳化物，有二次 硬化作用。提高鋼的熱強性和蠕變強度，含 Mo2%r 3%能增加耐蝕鋼抗有

30、機酸及還原性介 質腐蝕的能力N擴大丫相區(qū)，但由 于形成氮化鐵而不 能無限固溶；在a 鐵及丫鐵中的最 大溶解度分別約0.1%及 2.8%。不形成碳化物，氮與鋼 中其他合金元素形有固溶強化和提高淬透性的作用，但均 不太顯著。由于氮化物在晶界上析出，提咼晶 界高溫強度，從而增加鋼的蠕變強度。在奧氏 體鋼中，可以取代 部分鎳。與鋼中其他元素 化合，有沉淀硬化作用；對鋼抗腐蝕性能的影 響不顯著，但鋼表面滲氮后，不僅增加其硬度 和耐磨性能，也顯著改善其抗蝕性。在低碳鋼 中，殘余氮會導致時效脆性成氮化物，如TiN,VN, AlN 等Nb縮小丫相 區(qū)，但由于拉氏相NbFe2的形成而不形成丫相圈；在a 鐵及丫鐵

31、中的最 大溶解度分別約為1.8%及2.0%。強碳化物及氮化物形成兒糸部分兀素進入固溶體，固溶強化作用很 強。固溶于奧氏體時，顯著提高鋼的淬透性； 但以碳化物及氧化物微細顆粒形態(tài)存在時，卻 細化晶粒并降低鋼的淬透性。增加鋼的回火穩(wěn) 定性，有二次硬化作用。微量鈮可以在不影響 鋼的塑性或韌性的情況下，提高鋼的強度。由 于細化晶粒的作用，提高鋼的沖擊韌性并降低 其脆性轉折溫度。當含量大于碳含量的 8倍 時，幾乎可以固定鋼中所有的碳，使鋼具有很 好的抗氫性能；在奧氏體鋼中，可以防止氧化 介質對鋼的晶間腐蝕。由于固定鋼中的碳和沉 淀硬化作用，可以提高熱強鋼的高溫性能，如 蠕變強度等Ni擴大丫相 區(qū)，形成無

32、限固溶 體，在a鐵中的最 大溶解度約10% 不形成碳化物固溶強化及提高淬透性的作用中等。細 化鐵素體晶粒，在強度相同的條件下，提高鋼 的塑性和韌性，特別是低溫韌性。為主要奧氏 體形成元素并改善鋼的耐蝕性能。與鉻、鉬等 聯(lián)合使用，提高鋼的熱強性和耐蝕性，為熱強 鋼及奧氏體不銹耐酸鋼的主要合金元素之一O縮小Y相區(qū)，但由于氧化鐵的形成， 不形成Y相圈；在a鐵及丫鐵中的 最大溶解度分別約為 0.03%及 0.003%固溶于鋼中的數量極少，所以對鋼性能的影響并不顯者。超過溶解度部分的氧以各種夾雜的形式存在，對鋼塑性及韌性不利P縮小丫相區(qū)，形成 Y相圈；在a鐵 及丫鐵中的最大溶解度分別為2.8%及0.25

33、%。不形成 碳化物，但含量高 時易形成Fe3P固溶強化及冷作硬化作用極強；與銅聯(lián) 合使用，提高低合金高強度鋼的耐大氣腐蝕性 能，但降低其冷沖壓性能。與硫錳聯(lián)合使用， 增加鋼的被切削性。在鋼中偏析嚴重。增加鋼 的回火脆性及冷脆敏感性Pb基本上不溶于鋼中含量在0.2%左右并以極微小的顆粒存在時，能在不顯著影響其他性能的前提下，改善鋼的被切削性RE包括元素周 期表皿B族中鑭系 元素及釔和鈧，共 17個元素。它們都 縮小丫相區(qū),除鑭有脫氣、脫硫和消除其他有害雜質的作 用。還改善夾雜物的形態(tài)和分布， 改善鋼的鑄 態(tài)組織，從而提高鋼的質量。0.2%的稀土加入 量可以提咼鋼的抗氧化性、咼溫強度及蠕變強 度;也可以較大幅度地提高不銹耐酸鋼的耐蝕外，都由于中間化 合物的形成而不形 成丫相圈；它們在 鐵中的溶解度都很