铬锰不锈钢的性能介绍
铬锰不锈钢的力学性能、抗腐蚀性能和制造性能很大程度上都受到钢中的化学成份影响。
力学性能、制造性能和加工性能
在不锈钢中添加锰减镍能够减少加铬的量,但此类材料并不利于抗腐蚀性能。加入氮元素能进一步稳定奥氏体相位,并且也能加入更多的铬。氮还硬化剂, 锰、氮及铬含量较高的不锈钢种,它的力学性能(屈服强度)也相对较高,有时甚至要较304 铬镍不锈钢的硬度和强度高出30%。但此类高氮钢比较难成形,容易增加加工成本。
较软的不锈钢种能容易地进行深冲加工,一方面加工中能耗较少,另一方面也使得那些本来为加工可延展的300 系列钢种而设计安装的加工设备得以继续使用。这种较软的钢种可以简单地通过降氮得到,不过这样也会导致降铬。加入铜元素也是一种解决方案,能够在降氮的同时保持镍铬含量稳定。铜的奥氏体相位形成能力能够被进一步利用来替代和减少钢中的镍含量(固定氮时)。铜含量越多,不锈钢越容易被冲压,而镍含量越少,不锈钢就越便宜。这些相对而言的改进并不意味着200系不锈钢种总是能够代替300系不锈钢种,由于200系不锈钢种的耐腐蚀性要求使其应用范围非常窄。
铬锰系列对马氏体相变比较敏感,特别是低镍不锈钢。相变的后果是4%镍的不锈钢,特别是1%镍的钢,会很明显地产生深冲加工后的延迟裂化现象。尽管在加工工序后增加一次热处理能防止以上问题,但却会增加制造成本。
耐腐蚀性
铬元素是所有不锈钢种耐腐蚀性能的关键因素,铬含量低意味着耐腐蚀性能差。很多近生产的铬锰系列钢种中的铬含量要比304 钢种低,所以它们对于所有类型的腐蚀的抵抗力均较铬镍系不锈钢来的差。
例如点蚀,这是一种因为不锈钢材和水、氯化物接触,阻碍了不锈钢自我钝化过程而导致的一种局部腐蚀。降铬对奥氏体钢种的耐点蚀性能的下降影响很明显。硫是引起不锈钢发生点蚀的源头,需要注意到某些低劣生产的铬锰钢中硫含量很高。
点蚀的这种敏感性表明,化学成份的微小变化,特别是铬含量的变化,会对不锈钢的使用性能产生非常大影响。
耐点蚀性能
耐点蚀性能和硫、铬含量直接相关,铬含量越高,耐腐蚀性能就越强,而硫却正好相反 (图示的钢种含15%铬)。
缝隙腐蚀是因为液体长期滞留在不锈钢材表面,使得材料缝隙中缺氧而产生,紧固件和机械连接件尤其易发生这种现象。沉积物是这种腐蚀的另外一种起因。这些情况下,易形成局部酸化的液体更容易导致腐蚀,这种腐蚀扩散得非常快,比点蚀更加难以预测。
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