不锈钢以化学成分分类有哪些

不锈钢的有哪些化学成分，都有哪些作用~

不锈钢之所以有优良的防锈性和抗腐蚀性,在于不锈钢表面的Cr易与大气中的氧生成Cr2O3的致密钝态氧化膜2,将大气中的水气及氧阻绝在外,保护基材不继续受氧化影响而腐蚀,即使材料本身受到外力或化学方式破坏表面,Cr2O3也能迅速再生成.
除耐蚀性之外,不锈钢亦具有耐热性、耐高温腐蚀性、高温强度等优点,另一方面不锈钢机械性质虽不如碳钢,但加工硬化现象较碳钢为高,因此常使用加工硬化来达到强度的要求.
导磁性部分,一般传统观念认识不锈钢一定没有磁性,甚至以此来判断不锈钢和碳钢,但其实不然,在不锈钢中,具沃斯田铁相的不锈钢才具有无磁性特点（但不包括冷作加工后的）,肥粒铁和麻田散铁相的不锈钢依旧具有磁性.
不锈钢既为一高合金钢,其成份影响材料特性甚巨,各添加的合金元素对不锈钢的影响整理如下：
1、铬Cr：
为不锈钢主要的添加元素,一般在12%以上,因可生成Cr2O3钝态保护膜,是不锈钢具耐蚀性最大的原因,Cr含量的增加,保护膜的稳定度也相对提升.能耐高温氧
化及氧化酸,但还原酸（H2SO4、HCL）会溶去Cr2O3氧化膜使之无法重新生长故仅含铬的不锈钢在还原酸的环境中受腐蚀的速率仍高.另外Cr也是肥粒铁相的 安定元素（Cr当量表示肥粒铁相的安定度）,使不锈钢具有质软延展性好、高温强 度佳的特性.
2、镍Ni：
铬钢中加入Ni可增强不锈钢钝态保护膜在还原酸中的耐蚀性,同时也是沃斯田铁相的安定元素（Ni当量表示）,使高温沃田铁相在常温仍继续保持安定.另外增加Ni的添加可减低不锈钢的加工硬化性使之具有韧性.
3、碳C：
加入C可因原子间隙强化而提高不锈钢的强度,同时是沃斯田铁相的安定元素,但因敏化（后述）的影响,而有局部腐蚀现象（晶界腐蚀）,故以腐蚀观点来看,宜降低含碳量（0.03%以下）,但会降低强度和硬度,此时可利用后续的加工硬化来达到要求的强度,或添加N来改善（C：N = 1：2）.
4、硅Si：
杂质成份,可减少高温时的锈皮产生、增加耐热性、高温强度佳、肥粒铁相的安定元素.
5、锰Mn：
提高强度、可取代Ni的添加（Mn：Ni = 4：1,可降低成本）、沃斯田铁相安定元 素,但对炼制的过程来说,添加过多的Mn会严重侵蚀炉壁.
6、磷P：
杂质成份,一般在0.045%（0.04%）以下.
7、硫S：杂质成份,一般在0.03%以下,但增加S可改善材料的切削性（因沃斯田铁相不锈 钢材质黏韧,切削加工性不良,亦会造成刀具的毁损,而S与Mn生成MnS纺锤 体组织的介在物,易切断车屑）.
8、钼Mo：
增加Mo可强化钝态膜,有利于耐孔蚀,提高对氯离子的抵抗性；2%以上的Mo可有效改善耐硫酸侵蚀的效益；另一方面亦增加硬化能4、肥粒铁相安定因素.
9、铜Cu：
增加非氧化性气氛的耐蚀性；3%以上的Cu有析出强化效果；降低不锈钢加工硬化 效应,使之易冷作成形；但热间加工性差、会发生热脆化.
10、氮N：
沃斯田铁相安定因素,增强常温及高温的强度（与C同）,但几乎不影响耐蚀性.
11、钛Ti、铌Nb、钽Ta：
再钢中取代Cr与C形成安定化的碳化物,减少Cr23C6的析出而产生缺铬区（抗敏化,钛的添加量为Ti = 5(or 6) x C,0CR,或Ti = 5 x (C-0.02)）,1CR.但Ti添加太多时,在铸造时容易堵塞铸嘴.近年来由于低碳钢种开发（xxxL）,使得加Ti的使用 减少许多.
12、铝Al：
晶粒细微化、析出强化效果.
13、硼B：
可增加Cu的固溶量：提高冷加工性.

不锈钢主要用于耐酸，耐碱的性能并不见得非常突出。

按耐蚀要求，不锈钢有不同的合金成分，常用的就有数十种。按照成分，粗略划为含铬和含铬镍，低碳和超低碳系列等。

不锈钢通常按基体组织分类，有如下系列：
⒈ 铁素体不锈钢（200和400系）含铬量在15%~30%，具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍，有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等元素，这类钢具有导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点，多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。铁素体不锈钢价格不仅相对低且稳定，并且具有许多独特的特点和优势，业已证明，在许多原先认为只能采用奥氏体不锈钢（300系）的应用领域，铁素体不锈钢是一种极为优异的替代材料，铁素体不锈钢不含镍，主要元素为铬（>10%）和铁，铬是不锈钢特别耐腐蚀的元素，其价格相对稳定。。含铬12%～30%。其耐蚀性、韧性随含铬量的增加而提高，可焊性优良 。


⒉ 奥氏体不锈钢，是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~25%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化，如加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。
为了防止晶间腐蚀，此类不锈钢通常为低碳或超低碳。

⒊ 双相不锈钢（Duplex Stainless Steel，简称DSS），指铁素体与奥氏体各约占50%，一般较少相的含量最少也需要达到30%的不锈钢。在含C较低的情况下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Nb、Ti、N等合金元素。
该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能具有突出优势，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。

⒋ 马氏体不锈钢，通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢。通俗地说，是一类可硬化的不锈钢。典型牌号为铬13型，如2铬13 ,3铬13 ,4铬13等。淬火后硬度较高，不同回火温度具有不同强韧性组合，主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械。根据化学成分的差异，马氏体不锈钢可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类。根据组织和强化机理的不同，还可分为马氏体不锈钢、马氏体和半奥氏体（或半马氏体）沉淀硬化不锈钢以及马氏体时效不锈钢等。强度可以做得非常高，但塑性和可焊性较差。但生产工艺复杂，控制要求非常高。

⒌ 沉淀硬化不锈钢(precipitation hardening stainless steel)在不锈钢化学成分的基础上添加不同类型、数量的强化元素，通过沉淀硬化过程析出不同类型和数量的碳化物、氮化物、碳氮化物和金属间化合物，既提高钢的强度又保持足够的韧性的一类高强度不锈钢，简称PH钢。具有有很好的成形性能和良好的焊接性，可作为超高强度的材料在核工业、航空和航天工业中应用。
按成分可分为Cr系、Cr－Ni系、Cr－Mn－Ni及析出硬化系。
(1)马氏体沉淀硬化不锈钢。钢中碳含量一般≤0.1%，但≥0.05%，目的是既有好的焊接性、耐蚀性，又具有较好的强韧性；铬含量一般在16%～17%以保证足够的不锈性和耐蚀性；合适的镍、铬当量，以便钢中δ-铁素体的含量处于最低水平(一般≤5%)，以免损害横向性能和降低钢的强度。
(2)半奥氏体沉淀硬化不锈钢。碳含量一般在0.1%左右，为改进铸造性能铸造钢的碳含量大于0.1%；碳的控制是本钢设计的关键，这类钢在固溶处理后为奥氏体组织，在此状态下进行加工、成形、焊接。在调整处理(碳化物析出过程)后马氏体点升高，降到室温后为马氏体组织或再通过简单的低温处理(-72℃)后转变成马氏体(即马氏体点在-72℃以上)；铬含量一般在14%以上，以保证良好的不锈性和耐蚀性；选择合适的铬、镍当量配比以降低钢中δ-铁素体的含量；钢中含有适量沉淀硬化元素。如钼、钛、铝、铌、铜等。有时钢中含钴，这一方面可以促进钼的强化作用，同时又不影响Ms点。
(3)奥氏体沉淀硬化不锈钢。选择合适的铬、镍当量配比，使其形成非常稳定的奥氏体组织；为了弥补奥氏体强度的不足，通过加入铝、钛以形成Ni3Al、Ni3Ti，或加入磷形成M23(C+P)6而进行强化。

不锈钢
以化学成分分类
基本上可分为铬系不锈钢(如铁素体系列、马氏体系列)和铬镍系不锈钢(如奥氏体系列、异常系列、析出硬化系列)两大系统。
按照金相组织分类
可分为奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、双相不锈钢、沉淀硬化不锈钢 。
按照耐腐蚀类型分类
可分为耐应力腐蚀不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等。
按功能特点分类
可分为易切削不锈钢、无磁不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢。

按主要化学组成分为铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等

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