奧氏體不銹鋼中的氮與錳

D0I:10.13374/i.issm1001-053x.1959.00.002 北京鋼铁工業學院學報 第7期1959年9月 奥氏體不锈鋼中的氮典锰 (阿·阿·雅斯凱維奇) 摘 要 从金属及合金腐鲠的一般原理出發，討論了馬氏體，铁素體及奥氏體三類不铸 辆，着重討論了奥氏能不绣鋼的合金化問题。研究指出，可用纸及氮代替络集型不 绣绸中的部份鎳，可用然及妮防上鋼的晶間腐斑；指出，加入铜钼等元素能提高钢 的耐腐蚀性能，加入硼能提高含氮钢的晶間腐处抗力。 大家知道，铁以及铁基合金与空气接触时会氧化与生锈。根据粗略的估計，在苏联每年 因腐蝕破坏而損失的金屬約佔全年金厨生产总量的10%。因此，就容易了解，为什么大家都 在朵用相应的保获措施和建立新的具有高的抗腐触性能的特殊合金以减少金屬損失。 腐触现象是由以下情况引起的，在自然界中大部分工业金厨主要都以氧化物状态存在， 故在大气以及多牛为化学武剂的条件下这类金國的金屬狀态从热力学阴点看来是不稳定的。 这些元素都想从金屬状态轉变成离子状态，这一轉变的力可用腐触过程时自由能变化的大 小来表示，或者較粗略地，也可以用金屬的电化学车衡电位的大小来表示。金屬电极电位的 負值越大，它轉变成离子状态的趋势就越强烈。 表1内是某些金屬元素的标谁不衡电位的数据，摘自“OKHCNHTeNbHbe( COCTOSHHA neMeHTOB H HX nOTCHuManb B BOAHbIX pacTBopax'”。作若B.几aTHMep,外文出版社1954年田版。 表1 金屬的标璀电极电位*（伏特） 金屬皮其轉变成离子狀态的反应 标难电极电位 MgMg"4-2e -2.37 A1#+3e -1.66 TiTi*+2e -1.63 Mn Mn"+2e -1.18 Cr C,#+3e -0.74 Fe Fe"+2e -0.44 Ni Ni*+2e -0.25 MoMo+++3e -0.20 Fe Fe件+3e -0.036 H 2H++2e 0.00 CuCu*+2e +0.337 Cu Cu++e +0.521 Ag++e +0.799 g Hg*+2e +0.854 Pd"+2e ÷0.987 Pt Pt*+2e +1.200 Au Au4++3e +1.500 *标准电极电位是这样的一种电极电位，此时骸金屬的离子活度等于1，温度为25°℃。 是由热力学数据計算出来的

能 京 姻 致 工 拿 拳院 拳叙 第 期 夕多夕年 月 奥氏艘不矫绷中的氮典锰 阿 。 阿 。 稚 斯机 雄 奇 摘 要 从金属及合金庸 鼓 的 一 般原理 出登 ， 封 盖 了 乌氏 髓 ， 效 素艘及奥氏 髓三颇 不转 栩 ， 若重针漪 了奥氏 艘 不转翎 的合金化 简 题 。 研究指 出 ， 可 用级及 氮代替络珠型 不 转诩 中的 部份殊 ， 可 用 姚及妮 防止翎 的 晶闭 庸 鼓 指 出 ， 加 入期 朔等 元素 能提 高胡 的 耐腐 鼓 性 能 ， 加 入硼 能提 高含 戴翎 的 晶简 腐鼓扰 力 。 大家知道 ， 铁以及敛基合金与鉴气接触时会氧化与生锈 。 根据粗略的估升 ， 在苏联每年 因腐触破坏而揖 失的金属豹估全年金屑生产总量的 肠 。 因此 ， 就容易 了解 ， 为什 么大家都 在采用相应 的保获措施和建立新的具有 高的抗腐触性能 的特殊合金以诚少金属揖 失 。 腐触现象是 由以下情况引起 的 ， 在 自然界中大部分工业金属主要都以氧化物肤 态存在 ， 故在大气以及 多半 为化学藏剂 的条 件下这类金属的金属状态从热 力学观点看来是不稳定的 。 这些 元素都想从金局状 态搏变 成 离子状态 ， 这一蒋变 的 力可用 腐触过 程 时 自 由能变 化的大 小来表 示 ， 或者较粗略地 ， 也可以 用金属的 电化学平衡 电位的大小来表 示 。 金属电极电位的 负值越大 ， 它搏变 成离子肤 态的趋势就越强烈 。 表 内是某些金周元素 的标 准 平 衡 电位 的 数 据 ， 摘 自 “ 朋 。 ， ‘ “ ， “ 朋服 。 ， 。 ， ， 曰 。 。 。 ，’ 。 作者 刀 二， ， 外文 出版社 “ 年 出版 。 表 金蜀的标准 电极 电位 伏特 金履反 共斡变 成 离子状 态 的反应 标准 电极电位 梦 十 份朴 矿 份 砂廿 份 份 朴 十 尹 〔 ‘护 廿 口 供 一 一 一 。 一 。 一 一 一 。 一 一 十 标淮 电极 电位是这样 的一种 电极 电位 ， 此时歌金局的 离子活度等于 ， 温度为 。 是由热 力学数据 爵算 出来的 。 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1959．00．002

-10 钢院學報 电极电位此氯（它的电极电位規定为另）小的全部金屬，从热力学观点看可以溶解于酸 釋放出显。 电极电位比氫大的金弱在一般情况下將不与酸作用，不釋放出氯，这类金屬称費金。 費金屬很少腐触或完全不腐蝕。 从发中看出，合金蹦及普通鋼中的金爵元素之电极电位都此氯的电位小，即普通的合金 元素还爵于非貴金屬类。 金屬的腐触过程可分为雨种类型。 1.金屬表面与周凰的液体或气体的腐触介質在化学上直接作用。这一过程的简图如 下： 金属 Me 02 Me+1/202-→Me0 20 图2-1' 純铁在蒸锦水中的浸蝕是这类憾触的典型例子： Fe+2H20→Fe(OH)2+H2 2.电化学腐触： 电化学腐触时发生着阳极及阴极过程，阳极过程可用下列式子表示： Me→Met·nH2O+2e 阴极过程的式子： H20 2e+02-→20H 总的腐触过程为： Me"+20H1-→Me(0H)2→Me0.H2O 因此，在雨种情况下腐蝕机理都是金屬的离子化。 但是在直接作用的化学腐触的情况下，腐蝕产物附在金弱表面，因而能阻止进一步的腐 蝕。在电化学腐触的情况下，由于阳极及阴极过程的区域分离，衡触产物在离金國表面一 定距离上生成，而且腐蝕过程进行也較剧烈，因而侧蝕产物的局部维积却能促进腐触。 目前，大家認为，大部分腐蝕破坏都是按电化学撼蝕的方式进行的。电化学腐触与微电 偶及宏观电偶的存在有关，即因电化学腐蝕而破坏的金屬应骸具有不同电极电位的微观的或 宏观的区域。 产生宏观微观电偶所必需的金屬的不均匀性可以由以下几个原因引起： :I,金屬相的不均匀性： 1)晶間沉淀物能造成电极电位不同的区域，在品界上阳极过程將得到发展，在晶粒表

一 扔 ‘ 一 厂 厂 一 ’ 一 一 翎 院 擎 权 电极 电位此氢 它 的 电极 电位貌定为另 小 的全部金属 ， 从热 力学棍点看可以 溶解 于酸 释放 出氢 。 电极 电位此氢大的金属在一般情况下 将不与酸作用 ， 不释放 出氢 ， 这类金属称贵金履 。 食金属很少 腐触或完奎不 腐触 。 、 从表 中看出 ， 合金铜及普通剔 中的金属元素之龟 极电位都比氢的 电位小 ， 即普通的合金 元素还局于非食金属类 。 金局的 腐蚀过程可分为雨 种 类型， ‘ 金属表 面 与周 圃 的液体 或气 体 的 腐 触介矍在化 学上道接作 用 。 这一 趁程的筒图如 下 锡 河“ ‘ 一 · 公 。 ‘ “ ” · ’ 钝铁在蒸馏水中的浸触是这类 腐蚀的典型例子 ， 分 一 卜 ， 电化 学 腐触 电化学腐触时发生着阳 极及 阴极过程 ， 阳 极赴程可 用下列式子表 示 分 廿 · 阴极过程的 式子 一 峥 总的 腐触过程 为 一 分 分 一 因 此 ， 在 雨种 情况下 腐蚀机理都是金蜀 的离子化 。 但是在 遵接作用 的化 学腐敛的情 况下 ， 腐蚀产物附在金属表 面 ， 因而能 阻 止进一 步 的 腐 触 。 在 电化 学 腐蚀的 情 况下 ， 由于 阳 极及 阴极过程 的 区 域 分离 ， 腐触 产物 在 离金 属表面一 定 距 离上生成 ， 而且腐敛 趁程 进 行也较 剧烈 ， 因 而腐 蚀产 物的 局 部堆积却能促进腐触 。 目前 ， 大家 部 为 ， 大部分腐触破坏都是按 电化 学 腐触 的方式进行的 。 电化 学腐触与微电 偶及宏观 电偶的 存在有关 ， 即 因 电化 学腐触而破坏 的金履应 孩具有不 同 电极 电位的微砚的或 宏瑰 的 区域 。 产生宏观微观电偶所必需的金履 的 不均匀性可以 由以 下儿个原 因引起 几 金履相 的不均 匀性 晶简沉淀物能造成 电极 电位不同 的 区域 ， 在 晶界上 阳极过程将得到发展 ， 在 晶粒表

第七期 一11- 面阴极过程將获得发展。 2)金屬表面保获膜的完整性遭受破坏后，在膜的破裂处阳极过程得到发展。 3)形变或热处理后金扇中的内应力能在应力处引起阳极过程的发展。 Ⅱ.液相的不均匀性 1)該金屬离子漫度的不同，阳极过程在低濃度区得到发展。 2)氨离子濃度的不同。 3)氧或其他氧化剂濃度的不同。 Ⅲ，腐触过程的物理条件不均勻性。 1)温度不同，金露的高温区域將为阳极。 2)照射不同，照射强烈的区域为阳极。 做成合金的金國具有各不相同的腐触稳定性。符合下列条件之一的金屬在强烈的介寶中 在电化学腐触方面是十分稳定的。 1.金屈在抗蝕的热力学方面是稳定的。費金屬（金鉑钯銀）真有这种稳定性，汞及 鲷在一定程度上也具有这种稳定性，因为它們都帶有正的电极电位。 2.金弱由于进入飩化状态而吴稳定。 3.金屬由于腐触产物生成了一层很少溶解的致密的保获层而呈稳定。 有关氧化膜的假設是第一次企图从理論上論証鈍化状态，至今倚有許多人赞同这假 設。鍍层理論是以这一假設为根据的。 以后又出现了氧吸附层的假設。 H.A.ToMa山oB*①証明，这雨种假設並不矛盾，而是相輔相成的。 如果采用氧化膜的鈍化机理，则需要承韶，在金屬表面上生成的鈍化膜將阻碍金屬离子 通过他，就是說阻止了阳极过程，阻止了金屬高子进入熔液。但是这个鈍化膜阻止不了电子 由溶液进入金厨，阻止不了阳极过程的发生，即阴离子放电並在阳极上放出氧；氧生成了 氧吸附层。根据这一理論，吸附层的氧饱和着金爵的自由原子价，因而使金屬具有較高的耐 腐蝕稳定性。 表2内是各种金屬在0.5NaC1溶液中的鈍化程度的数据。飩化程度或纯化系数用阳极 控制及阴极控制的比值表示之。 金 屬 鈍化系数 金 威 鈍化系数 Cu 0.00 Cr 0.74 Mo 0.49 Mn 0.13 Ni 0.37 Al 0.82 Co 0.20 Mg 0.47 Fe 0.18 从表中数据得出：鋁与鉻是最倾向于鈍化的金。铁与艋鈍化能力很弱。 当由純金轉人合金时需要注意，此时我們是从近似均匀的表面腐触轉入多相的不均匀 的表面腐触。合金的表面多相性或原子不均匀性造成，或由偏析型的浸度不均匀性造成，或： [po6neMb Koppo3Hn n 3aLHTL MeTannoB,H3AaT AHCCCP 1956r

第 龙 期 一 一 面 阴极过程将获得发 展 。 卜 一 金属表 面保 获膜的 完整性遭 受破坏后 ， 在膜的破裂处阳极过程得到发展 。 形变 或热处理后金属中的 内应 力能在应 力处引起 阳极过程 的 发展 。 亚 液 相 的不均 匀性 歌金属离子误度的 不同 ， 阳极过程在低 澄度 区得到发展 。 氢离子谧度的不 同 。 氧或其他氧化剂 澄度的 不 同 。 皿 腐触过程的物理条件 不均 匀性 。 温度不同 ， 金属的 高温区 域牌为阳 极 。 照 射不 同 ， 照 射强烈 的 区域 为阳极 。 做成合金的金属具有各不排目同 的 腐蚀稳定性 。 符合下列条 件之一 的金属在强 烈 的介黄中 在 电化 学 腐触方面是十分稳定 的 。 金属在抗 腐蚀的热 力学方面是稳定的 。 食金屑 金铂 纪敛 具 有这种稳定性 ， 汞及 翎在一 定程度上 也具有这种稳定性 ， 因 为它 们都带有正 的 电极电位 。 金屑 由于进 入纯化状 态而吴稳定 。 金属 由于腐触 产物生成 了一 层很少溶解 的致密的保获层而呈稳定 。 有关氧化 膜的假 投是第一次企图从理 谕上 谕 敲纯化 状 态 ， 至今 尚 有 静 多人 赞同趁假 投 。 嫂层理渝是以这一假投 为根据 的 。 以后 又 出现 了氧吸 附层 的假 投 。 八 。 。 征明 ， 这 雨种 假 投亚 不矛盾 ， 而是 相翰相成 的 。 如 果采用氧化 膜的纯化 机理 ， 需要承 韶 ， 在金蜀 表面上 生成 的纯化 膜将 阻碍金局离子 通 赴他 ， 就是 靛 阻 止 了 阳 极过程 ， 阻 止了金属离子进 入 熔液 。 但是这个纯化膜 阻 止不 了电子 由榕液进入金属 ， 阻 止不 了阳 极过程 的发生 ， 即 阴 离子放 电业在 阳 极 上 放 出 氧 氧生成 了 氧吸 附层 。 根据这一理流 ， 吸 附层 的氧饱 和着金属的 自由原子价 ， 因而使金属具 有较高 的耐 腐触稳定性 。 表 内是各种金属在 溶液 中的纯化程度的 数据 。 纯化程度或纯化 系数用 阳 极 擦制 及阴 极控制 的此值表示之 。 金 、 、 化 系 数 … 金 。 纯 化 二 数 ‘万 从表 中数据得出 铝与路是最倾 向于纯化 的金属 。 敛与锰纯化能 力很弱 。 当 由钝金溺搏入合金时需耍注意 ， 此时我俩是 从沂似均 匀的表面 腐触棘入 多相 的不均匀 的表面 腐触 。 合金的表面 多相性或原子不均匀性造成 ， 或 由偏析型的 摄度不均匀性造成 ， 或 西 ” 枷“ “ “ 以” “ “ ， ” ， “ 耳 防

-12- 翎院學報 在腐触表面上由于从腐触表面溶液中析出来第二相（电位高的阳极組元）造成，或由其它等 等能引起微电偶的因素（見第2頁）造成。 从电化学腐蝕过程的机理出发，指出以下几种提高金屬合金的耐腐触性能的方法。 1.制造这样一类的合金，使在这类合金的表面上生成一层由腐触产物粗成的完整的保 护层。 2.尽量减少合金的阴极活性。 B.尽量减少合金的阳极活性。 采用第三种方法，即减少合金的阳极活性的方法，最有可能制成电化学腐蝕稳定的合 金0 如果能够得到这样的合金，使其中的阳极表面最小，那未这种合金在抵抗腐触上是稳定 的。因为以細小夹杂物状态存在的阳极相能够溶解，于是合金被腐蝕的表面或成为均匀的 了，在抵抗腐触方面是稳定的了。在这种合下合金的基体必须由正电极电位的金屬粗成，」 亦可采用下面一些方法来减少阳极面积： (1)消除机械拉伸应力，它会导致产生裂紋，而裂紋的作用象阳极。 (2)采用热处理。热处理可保証合金得到高度的均勻性，例如鉻鎳不锈鋼的高温淬火 可以阻止相从固溶体中析出，得到較純的晶粒晶間，由此减少了阳极表面，因为髒的晶界是 阳极。 (3)架用合金化方法，使加入的合金元素能提高阳极相轉人鈍化状态的傾向，例如用 鲦鎳对铁进行合金化，也就是說要用比铁的鈍化系数高的元素进行合金化。 在络鎳不绣鋼中加入碳化物形成元素，如釙、鈮及组等，能提高阳极相轉入鈍化状态的 能力，因为这些元素阻碍了酸使鉻从固溶体中析出，而鉻是加强合金鈍化的元素。 当合金在沒有瓢离子的条件下使用时，加入少量貲金屬进行合金化是有盆的。不锈鋼中 加入朗和銅就是这类例子。 TOM&LOB及其同事們在研究銅锅腐蝕問題的时候，揭开了銅及其它貴金屬在电化学腐 蝕条件下的作用的机理。根据他們的观点，在这种捣合下抗腐触性能的提高是由阳极纯化的 出现引起的，而阳极鈍化則是在表面上析出了有效的阴极而使合金阳极极化造成的。 將这类合金浸入酸中，在起始阶段腐蝕主要常靠由细引起的阴极去极化过程而进行。此 时微电偶的工作在很大程度上取决于阴极的有效程度。 不锈铜腐触时发生着合金結晶点陣的破坏，这种破坏的桔果使溶液含有許多阴极加入物 的离子，以后这类离子由于电化学交换的二次反应就在不锈鋼表面析出提高了金码的阴极加 入的渡度。 增加背金屬的阴极組成物的面积就会提高腐触的电流强度，同时使电位沿正值方向发生 改变。随着阳极区域电流密度的增加和电位向正值方向移动，就有可能使阳极区域轉变成鲍 化状态，並在以后使腐触表面整个都囀入纯化狀态。 有关腐触的现代科学給出了卓有成效的金屈腐蝕保护法，其中有金屬保护法，也有非金 层保护层。同时，有关的腐蝕的科学还帮助我們寻找和在技术中采用耐腐触的金屬合金。由 于腐蝕过程十分复杂，至今还不能根据合金成份以确定腐触性能的定量計算法。但是，圆触 过程的现代理論已經指出了原則，治金学家及金碣学家需要在这些原則的基础上在建立耐腐 触的合金方面进行工作。 凡在不太高的湿度下能抵抗大气及强烈的液体介霞的破坏作用的合金，粗成了不绣鋼

一 一 姻 院 擎 根 在腐触表面上 由于从腐触表面榕液 中析出来第二相 电位高 的 阳 极粗元 造成 ， 或 由其它等 等能 引起微电偶的 因素 觅第 真 造成 。 从电化学腐触趁程 的机理 出发 ， 指 出以 下几 种提高 金婴合金的耐腐触性能 的方法 。 护层 。 制造这样一类 的合金 ， 使在这 类合金的 表面上 生成 一层 由腐触产物粗成 的完整的保 尽最诚少合金的 阴 极活性 。 尽量诚少合金的 阳极活性 。 采用第三种方法 ， 即 诚少合金的 阳极 活性的 方法 ， 最 有可能 制成 电 化学 腐触稳定的合 金 。 如果能够得到这样 的合金 ， 使其 中的 阳极表面最小 ， 那未这种 合金在抵抗腐铀上是稳定 的 。 因 为以韧小夹 杂 物状 态存在的 阳 极相能够溶解 ， 于是 合 金被腐触的表面或 成 为均 匀的 了 ， 在抵抗腐触 方面是稳定的 了 。 在这种踢 合下合金的基体必厦 由正 电极电位的金属粗成 ， 、 亦可采用下面一些 方法来诚少 阳极面积 消除机械拉伸应 力 ， 它会导致产生裂核 ， 而裂杖的作用象阳极 。 采用热 处理 。 热 处理 可保征合金得到高度的均 匀性 ， 例如路镍不锈铜的高温淬火 可以 阻 止相 从 固溶体 中析出 ， 得到较钝的 晶粒晶 简 ， 由此诚少 了阳极表面 ， 因 为麟的晶 界是 阳极 。 采用 合金化 方 法 ， 使加入 的 合金元素能提高 阳极相裨入纯化状 态的倾 向 ， 例如用 璐姚对敛进行合金化 ， 也就是 我耍 用此铁的纯化系数 高的元素进行合金化 。 在络镍不锈铜 中加入碳化物形成 元素 ， 如数 、 魏及 翅等 ， 能提高 阳 极相搏入 纯化状 态 的 能 力 ， 因 为这些 元素阻碍 了碳使路从 固溶体 中析出 ， 而 路是 加 强合金纯化的 元素 。 当合金在没有熟离子的条件下使用时 ， 加入少量贵金屑进行合金化是有盘的 。 不锈细中 加入 翻和酮就是这类例子 。 及其 同事们在 研究铜剔 腐触 简题 的 时候 ， 揭开 了铜及其它 食金履在 电化学腐 触条件下 的作用 的机理 。 根据 他们的瑰点 ， 在这种寝合下抗腐触性能 的提高是 由 阳极纯化的 出现引起 的 ， 而 阳极纯化剧是在表面上析出 了有效的阴 极而使合金阳极极化造成 的 。 藏这类合金浸入酸 中 ， 在起始阶段 腐触主耍常靠 由氢引起 的 阴极去极化过程而进行 。 此 时微电偶的工 作在很大程度上 取决于阴 极的有效程度 。 不锈铜腐触时发生着合金桔晶点障的破坏 ， 这种破坏 的桔果 使溶液含有并 多阴极加入物 的 离子 ， 以后这类 离子 由于电化学交换的二次反应就在 不锈铜表面析出提高 了金属的阴 极加 入 的谧度 。 增加直金属的 阴极粗成物的面积就会提高 腐触的 电流 强度 ， 同时使电位沿正值方 向发生 改变 。 随着 阳极区 域 电流密度 的增加 和 电位向正值方 向移动 ， 就有可能使阳极 区域搏变成纯 化肤 态 ， 业在以后 使腐触表面整个都搏入纯化状 态 。 有关 腐触的现代科学拾出了卓有成效的金属腐触保护法 ， 其 中有金屑保护法 ， 也有非金 层保护层 。 同时 ， 有关 的腐触的科学还帮助 我俩寻找和在技术 中采用耐腐触的金属合金 。 由 于腐触过程十分复杂 ， 至今还不能根据合金成份以确定 腐触性能 的 定量爵算法 。 但是 ， 腐触 过程的现代理希已趣指 出 了原 ， 冶金学家及金局学家需要在这些原 的 基础上在建立耐腐 触的合金方面进行工作 。 凡在不太高的温度下能 抵杭大气及 强烈 的液体介鬓的 破坏作用的 合金 ， 粗成 了不锈翻

第七期 一13— 組。 1.馬氏体不锈鋼，鉻含最12一16%，碳含量0.1~0.4%，有时还高些。 这些含金与普通碳鋼一样可用淬火强化之。 这类合金用来制造蒸汽透平的叶片，閥，外科手术工具，航空另件，厨房用具，用于煉 油的热裂殼备，食品工业等。这类合金狗在1100°C淬火及或低于400°C或高于600℃回火后 具有最大的耐腐触稳定性。400~600°C区間的回火会析出彌散的碳化物，因而抗腐蝕性能 降低。高于600°C酸化物秸聚，耐腐触性能提高。 2.铁素体不锈鋼。鉻含量16~30%。鉻量为16~18%时，豫含量小于0.12%，鋼中鲦 量为25一一30%时，腿量可达0.35%。第一类铁素体鋼作为不锈酬应用，其耐腐蝕稳定性比馬 氏体不绣鋼高。第二类铜作为高祖抗氧化鋼应用。 这类鋼之組織在所有热处理温度下都成为一相。这类鋼之铁素体是餎在一铁中的固溶 体，碳含量极少。多余的碳組成了碳化物。铁素体鋼具有粗晶及低的冲击叙性。不好焊接。 脆性及不良的焊接性在一定范圍内限止了它們的使用。 但是含16一18%Cr的鋼能良好地变形，能很好地抵抗大气及硝酸的腐蝕。所以在化学 工业中獲得了应用，也用作修飾用的材料（如車箱及汽車之装飾部分)。 含鉻25~一30%的鋼在武驗帶切口的武样时，其冲击敕性大于1公斤米/厘米2。无切口武 样的冲击性能好。温度高于200°℃时这类鋼对切口的敏威性已消失。 最近有这样的一种假說，秘为这类鋼的脆性与极少量的碳、氨、氧等元素之田现有关。 这种假說已得到实驗証明：鋼在其空中治煉，成分为25%Cr,0.002%C,0.002%02, 0.005%N2,从900°C或1200°C淬火，具有冲击敏性30公斤·米/厘米2，可是在普通条件下治 煉的鋼，成分为25%Cr,0.03%C,0.055%N2,0.055%02,具有冲击颧性0.30.6公斤·米 /米厘。普通鋼的断口为結晶狀，與空鋼的断口为舒維状，铁素体鋼脆性与积少量的C,N2, O2存在有关，碳氮氧是奥氏体形成元素，將会在晶粒界形成奥氏体就轉变成脆性組成物 一周氏体。因此，少量的氯引起脆性。可是多是的氨(0.10一0.15%)却細化晶粒，生成 敕稳定的奥氏体，冷却时並不轉变成馬氏体。在这种場合下也就沒有发现脆性。 含C25~30%的鋼在加热时有着良好的抗氧化性能，在硫化物蒸汽中能抵抗腐触，在 硝酸及有机酸中悄况也很好。脆性及不良的焊接性使这类鋼应用困难。 3.奥氏体不锈鋼一合金化程度更高的鋼种。 这类鋼含鉻16一30%，含鎳7~一20%以上，除这些主要元素以外还有其它的合金元素。 这类鋼保持着奥氏体粗織，而在一般鋼中奥氏体仅在轉变点温度以上才能发现。 这类合金能够溶解大量的碳，並在各种冷却下保住固溶体中的碳量，也就是說生成亞稳定 的奥氏体。在这类鋼中沒有温度轉变，其加热时引起晶粒長大，但是奥氏体鋼的粗晶粗搬与 铁素体不同，它是范性的，奥氏体鋼的高的冲击飘性在低温下如一150°℃处还保持着，这种性 能就容許它們用于冷藏工业。奥氏体鋼易遭受加工硬化，这可用奥氏体的不稳定性来介釋， 奥氏体部分地轉变成与馬氏体並提高了铜的硬度，加工硬化鋼的冲击数性剧烈降低，只及原 来的几十分之几。 奥氏体纲具有良好的范性，焊接性及在各种强烈介質中的耐腐触稳定性，它們在工业上 楼得了广泛的应用。 从以上的簡短的对于各种不锈鋼的成份及性能的弈論中可做出結論，鉻是各类不绣鋼的 必要組元，欲建立沒有鉻的耐树触稳定的合金暂时还是不可思議的事。鉻的电极电位虽然此

第 七 期 一 粗 。 踢氏体不锈剔 ， 璐含量 ， 破含量 ， 有时还高些 。 这些含金与普 通碳细一样 可用淬火 强化之 。 这类合金用来制造蒸汽透平的 叶片 ， 阴 ， 外科手术工具 ， 航空另 件 ， 厨房用具 ， 用于燎 油的热裂毅备 ， 食品工业等 。 这类合金豹在 淬火及 或低于 或高于 回火后 具有最大的 耐腐蚀稳定性 。 一 “ 区 周的 回火会析出翻散的 碳化物 ， 因而抗腐触性能 降低 。 高于 “ 碳化物拮聚 ， 耐腐触性能提高 。 数素体 不锈铜 。 貉含量 。 路量 为 时 ， 碳含量小于 ， 俐 中路 量为 时 ， 破量 可达 。 第一类铁素体细作 为不锈铜应用 ， 其耐腐触稳定性此揭 氏 体不锈铜高 。 第二类铜作为 高温抗氧化 铜应 用 。 这类铜之粗袱在所有热处理温度下都成 为 一 相 。 这类铜之铁素体是路在 一救 中的 固溶 体 ， 碳含量极少 。 多余 的碳粗成 了碳化 物 。 铁素体铜具有粗晶及低的 冲击权性 。 不好焊接 。 脆性及 不良的焊接性在一 定范 圈内限 止了它 俩的使用 。 但是含 肠 的铜能良 好地变 形 ， 能很好地 抵抗大气及稍酸 的 腐触 。 所以在化学 工业 中镬得 了应用 ， 也用作修饰用的材料 如 率箱及 汽 单之装饰部分 。 含游 肠的剔在献驭带切 口 的拭样时 ， 其 冲击权性大于 公斤米 厘米空。 无切 口献 样 的 冲击性能好 。 温度高于 时这类铜对切 口 的敏感性 已消 失 。 最近有这样的一 种假 靛 ， 韶 为这类铜 的脆性与极少量 的碳 、 氮 、 氧等元素之 出现有关 。 这 种假瓮 已得到 实脆征 明 剔在 具空 中冶燎 ， 成 分为 ， ， ，， 形 ，， 从 ” 或 “ 淬火 ， 具有冲击勒性 公斤 · 米 厘米 ， 可是在普 通条 件下 冶 燎的 铜 ， 成分 为 ， 形 ， ， ， ， 具有冲击朝性 公斤 · 米 米 厘 。 普通铜的断 口 为粘晶状 ， 具空铜的 断 口 为舒推状 ， 敛素体剔脆性与积少量的 ， ， 存在有关 ， 破氮氧是 奥氏体形 成 元素 ， 将会在 晶粒界形成 奥氏体就斡 变 成 脆性 粗成物 － 揭氏 体 。 因此 ， 少量的氮引起脆性 。 可是 多量 的 氮 ， 却糊化 晶粒 ， 生成 较稳定的奥氏体 ， 冷却时亚不搏变 成揭氏体 。 在这种姿合下也就没有发现脆性 。 含 的痢在 加热 时有着良好的杭氧化 性能 ， 在硫化物蒸汽 中能抵抗腐触 ， 在 稍酸及 有机酸 中悄况也很好 。 脆性及 不良的焊接性使这类翱应用 困难 。 奥氏体不锈剔－ 合金化程 度更 高的铜种 。 这类胡含貉 肠 ， 含镍 以上 ， 除这些主耍元素以外还有其它的合金元素 。 这类绷保持着奥氏体粗撤 ， 而在一般铜 中奥氏体仅在搏变 点温度以 上才能发现 。 这类合金能够溶解大量 的碳 ， 业在各种冷却下保住 固溶体 中的破量 ， 也就是 甜生成亚稳定 的奥氏体 。 在这类细中没 有温度搏变 ， 其加热时 引起 晶粒畏 大 ， 但是奥氏 体翻的粗晶粗掀与 数素体 不同 ， 它是 范性的 ， 奥氏体铜的 高的 冲击权性在低温下 如 一 处还保持着 ， 这种性 能就容静它 们用 于冷藏工业 。 奥氏体铜 易遭受加工硬化 ， 这可 用奥氏 体的 不稳定性来介释 ， 奥氏体部分地棘变 成与蔫氏体亚提 高 了铜的硬度 ， 加工硬化铜 的 冲击权性剧烈降低 ， 只 及原 来的几十分 之几 。 奥民体翩具 有良好的范性 ， 焊接性及在各种强烈介宜中的耐腐触稳定性 ， 它 俩在工业上 镬得 了广泛 的应 用 。 从以 上的筒短的对于各种不锈翩的成份及性能 的静翁中可做出桔益 ， 路是各类不锈翱的 必要粗元 ， 欲建立没有路的耐腐触稳定的合金暂时还是 不可思裁的事 。 路的 电极电位虽然此

14 钢院學報 铁小些，但是鉻具有很大的鈍化能力，由此，用鉻合金化的鋼具有更高的正电极电位。 鉻的鈍化是相当稳定的，鈍化促进正值电位，比銀及铜的电位还大。 这样，当鉻量足够高时（不低于12~13%），鉻使合金具有为鉻所固有的鈍化能力。例 如，含13%Cr的铁合金具有不锈鋼所固有的耐腐触稳定性。 鎳也能鈍化，但是鎳的活性比鉻差，且纯化作用也比鉻差些。 不锈铜可用飩化合金来表示。鈍化状态严生在氧化介質中；还原介質破环纯化或使鲍化 不可靠。 从电化学麽触的理論出发，对于金蹦合金的組罐对腐触性能的影响赋予很大的意义。合 金的任何不均匀表面將促使产生微电偶及宏观电偶，因而与均匀的合金相此这类合金的耐腐 蝕性能就差。 大悬非金盛夾杂物的存在，粗械的多相性，点陣畸变、热处理及机械加工过程中所造成 的应力都是造成合金不均匀性的原因。煉鋼时采用合理的脱氧制度以及在某些矯合下采用其 签可以减少非金屬夾杂物。朵用鋼的合金化及热处理方法可以防止多相性。采用相应的热处 理可以滑除合金中的应力。 大家知道，不同的元素对y及“一铁存在区域的影响是不同的。銘、矽、鋁、钼、鎢等 元素扩大α一区域，他們是屬于铁紫体形成元素类。鎳、脱、銅、猛、氨等元素或扩大y一区 域，或使奥氏体更稳定，这些元素屬于奥氏体形成元素类。 因此，在合金中加入铁素体或奥氏体形成元紫，就可以得到这样的合金成份配方，使其 組織或完金是铁素体，或完全是奥氏体，或混合体。根据一定的粗織可以使合金具有相应的 耐腐触性能。 少量元素加入物对合金的粗織因而也对其性能有着很大的影响。现在已有少量碳，氨对 合金粗織的影响的实驗数据了。 在英空中冶煉的高純度的18一8型合金含有0.007%C,0.002%02及0.001%N2淬火后有 着铁素体組織，即这种合金甚至在有鎳时都发生Y-→的轉变。同一类型的合金，不过在普通 条件下治煉，因而具有較多的膜与氨，在淬火状态下为奥氏体粗織。如此，不仅要估計多量 元素的合金化，而且也要估計少量元素的合金化。由此可以了解，为什么在不锈锅中加入少 量的硼与稀土元素是有金的。 利用热处理可以滑除应力，取消点陣畸变（加工硬化），使合金均匀。例如，采用高温 淬火使許多不锈鋼在室温都保持奥氏体或铁素体組械，虽然这类粗藏是很不稳定的。若不用 快冷而用緩冷，則从固溶体中析出殿，形成碳化物或其他相。这类状态的合金在抗腐触方面 較差。 在以下的鞯話中請容許我比較仔細地講一髒奥氏体不锈鋼一关于某些元素对它們性能 的影响，关于用較便宜較不稀缺的元素对奥氏体鎘合金化的方向等。 ,下面一类锅是厨于常用的奥氏体不绣钢： 1.鉻鎳鋼。 2.鉻鎳钼鋼。 :'3.鉻鎳艋鋼。 …、·”””t”, 鉻艋鋼及含氨的奥氏体鋼应用不广。 不锈鋼的主要性能可以韶为有以下几点： 1.,耐腐蝕性能：a)一般腐触抗力，6)晶界腐触抗力

一 劝 一 翻 院 罄 粗 教小些 ， 但是路具有很大的纯化 能力 ， 由此 ， 用貉合金化 的铜具有更 高的正 电极 电位 。 路的纯化是 相 当稳定的 ， 纯化促进正值电位 ， 此叛及铜 的 电位还 大 。 这样 ， 当路量足够 高时 不低于 一 ， 貉使合 金具有 为路所 固有的纯化能 力 。 例 如 ， 含 的铁合 金具有不锈细所 固有的 耐腐触稳定性 。 跳也能纯化 ， 但是镍的 活性此路差 ， 且纯化 作 用也比路差些 。 不锈铜 可甩纯化合 金来表示 。 纯化 状态 产生在氧化 介臂 中 还原介鬓破坏纯化 或使纯化 不可靠 。 从电化学 腐触的理萧出发 ， 对于金蜀合金的粗撤对 腐触性能的影响斌予很大 的意义 。 合 金的任何不均 匀表面将促使产生微电偶及 宏观 电偶 ， 因而与均 匀的 合金相 比这类合 金的耐腐 触性能就差 。 大量非金局夹 杂物 的存在 ， 粗撤 的 多相性 ， 点 障 畸变 、 热 处理 及 机械加工过程 中所造成 的应力都是造成合 金不均 匀性的原 因厅 辣魏 时采用 合理的脱 氧制度以 及在某些畜合下采栩其 一 一一 赛可以喊少非金屡夹杂物 。 采用铜 的合金化及 热处理 方法 可以 防 七多相性 。 采用相应 的热处 理可以消除合金 中的应 力 。 大家知道 ， 不 同 的 元素对 少及 一铁存在 区 域 均影响是 不同 的 。 路 、 矽 、 绍 、 匆 、 鹅等 元素扩大 一区域 ， 他们是属于缺素体形 成 元素类 。 镍 、 碳 、 铜 、 锰 、 氦 等元素或扩大 一 区 域 ， 或使奥氏 体 更稳定 ， 这些元素属于奥氏 体形成 元素类 。 ， 因此 ， 在 合金中加入铁素体或奥氏体形 成 元素 ， 就可以 得到这样的合金成份配方 ， 使其 粗撤 或 完全是敛素体 ， 或 完全是奥氏体 ， 或 混 合体 。 根据一定 的粗辙可以 使合金具 有相应 的 耐腐触性能 。 少量 元素加入物对合金的祖寿哉因而也对其性能 有着很大的影响 。 现在 已 有少量碳 ， 氮对 合金粗被的影响 的实墩数李了。 在具空 中冶辣的 高钝度 的 一 型合金含有 ， 。 能形 及 淬火后有 着秩素体祖撤 ， 即这种合金甚至在有媒时都发生犷兮“ 的 蒋变 。 同一 类型户勺合金 ， 不冠在普通 条 件下 冶燎 ， 因而具有较 多的碳与氮 ， 在淬火状 态下 为奥氏 体粗袱 。 如 此 ， 不仅耍估 针多量 元素的合金化 ， 而且也耍估针少量元素的合金化 。 由此 可以 了解 ， 为什么在不锈细中加入 少 量的硼与 稀士 元素是有舜的 。 利用 热 处理 可以 消除应 力 ， 取消点 阵畸变 加工硬化 ， 使合金均 匀， 例如 ， 采用 高温 淬水使静 多 不锈翩在 室温都保 持奥氏 体或敛素体祖撤 ， 虽然这类粗擞是很不稳定的 。 若 不用 快冷而用援 冷， 从 固溶体 中析出碳 ， 形 成碳化物或共 他相 。 这类状态的合金在抚腐触方面 较差 。 在以下 的薄韶 中猜容爵我此较仔抽地薄一蒂奥氏 体 不锈铜一 关于某些元素对它 护泄能 的影响 ， 关 于用较便 宜较不 稀缺的 元素对奥氏 体剔合金化 的方 向等 。 下面一 类铜是溺于 常用 的奥氏 体 不锈纲 麒鹤翻 。 路镍用翩 。 路娘锰剔 。 路盆翎 及含氮的奥氏 体细应用 不广 。 不锈铜的主耍性能可以器为有以下几点 耐腐触性能 幻 一般腐触杭力 ， 句 晶界腐触抗力。 毛只

第‘七期 —15- 2.形变能力。 3.力学性能。 4.焊接能力。 粗觳为均勻固溶体的鋼有着最高的抗腐触性能。同时，奥氏体鋼的腐触抗力比铁素鋼好。 奥氏体鋼的抗腐触能力比铁茶体鋼大的原因是Y一铁点陣的原子排列較致密。这一情况 也解釋了为什么酸在Y铁中的溶介度比在α一欲中大。 实际上应用高温淬火，即淬火温度高于膜化物溶解曲線可以使鲷具有高的均勻性，也就 是說具有高的抗腐蝕稳定性。 450~800°C的緩慢加热及洽却使膜从固溶体析出並生成碳化物及其它相。碳是高的表 面活性元紫，容易集中在晶粒界上，並且酸化物形成过程在晶界区域特别得到发展。 碳化物形成以后鋼的耐腐蝕性能就差了，晶粒界腐蝕特别严重。 鋼的晶粒界被强烈介质破坏的傾向称为晶間腐触。有一种晶間腐蝕的理論說，由于生成 了鉻的酸化物品粒界的鉻量就贫之了，这就是晶間腐触的原因。 鉻隙化物本身有着高的耐腐触稳定性，因为如茱以Cr2aC。为例，則这类碳化物含有 空气 0.2 0 -0.2 怜 -0.4 即 -0.6 -0.8 0,2468101214168202224 %C- 圆1铁络合金在操准硫化缺溶液中在空气下的電位 90%Cr,所以它們不可能是阳极。 25 晶粒界耐腐触性能降低可以这样来解釋：股化 物之形成降低了边界区域固溶体之鉻濃度。例如， 重 2.0 假定生成Cr2C6这种碳化物，且铜中全部碳都以硬 5 化物状态析出，則含14%Cr及0.3%C的鋼在固溶体 損 中仅含諮9%。如果考虑到酸在晶粒界上濃度更高， 則边界区域的鲐量会更低。 克按 从图1看出（取自3.厂yAPeMOH者“CnelnanbHbie 05 cTaH”卷1.814頁637图)，铁络合金的电极电位几 乎是跳跃式地改变的，在空气条件下在含鉻量大于 0 0 13%时出现正电极电位。 %c- 图2（同書826頁648图)是络量对Fe-Cr合 图2 络在碲酸中對腐经性能的影警

书 ‘ 七 期 一 场 一 一 形变能力 。 力学性能 。 焊接能 力 。 粗歉 为均匀固溶体 的剑有着最高 的抗腐触性能 。 同时 ， 奥氏 体翱的 腐触抗 力此铁素翻好 。 奥氏体绷的杭腐触能 力此敛 素体铜 大的原 因是 下一铁点阵的原子排列教致密 。 这一情况 也解释 了为什 么破在，敛 中的溶介度比在 一教 中大 。 实际上 应用 高温淬火 ， 即淬火温度高于碳化物溶解曲腺可以使铜具有高的均 匀性 ， 也魏 是我具 有高的抗腐蚀稳定性 。 仓‘ 加 。 的援慢 加 热及 冷却使碳从 固 溶体析出韭生成硬化物及其它相 。 破是 高的表 面活性元素 ， 容易集 中在晶粒界上 ， 亚且碳化物形成过程在 晶界区域特别得到发展 。 破化物形成以 后剔的耐腐触性能就差 了 ， 晶粒界腐触特别严 重 。 姻的晶粒界被强烈介鬓破坏 的倾 向称为晶简 腐触 。 有一 种 晶周腐触的理榆我 ， 由于生成 了璐的破化物 晶粒界的路量就贫之 了 ， 这就是 晶简腐触的原 因 。 略嵘化物本身 有着高 的 耐腐触稳定性 ， 因 为如果以 ， 。 为例 ， 剧这类淤 化物含有 之 一 之 一 卒 ， 一 空 气 内 口匕一 口 门沁 洲尸 ，沙 一 阳卿扮攀 、 ， 己 辛 吞 口 记 坪 布 ， 之 韶 洲 认 圆 软 络合金在 操 准硫化救 浓液 中一在 空 气下 的 雷位 ” ， 所以它们不可能是 阳极 。 晶粒界耐腐触性能降低可以这样来解释 碳化 物之形成降低 了边界区域固溶体之路摄度 。 例 如 ， 假定生成 。 这种碳化物 ， 且铜 中蚕部碳都以碳 化物狄态析出 ， 含 及 的剔在固榕体 中仅含游 。 如果考虑到碳在晶粒界上澄度更 高 ， 剧边界区域 的路量会 更低 。 从图 看出 取 自 ， 、 害 “ 耳， 、 。 曰 。 。 翻沪 卷 真 图 ， 敛游合金的 电极电位儿 乎是跳跃式地改变的 ， 在空气 条 件下在含路量大于 拓时 出现 正 电极电位 。 图 同者 真 图 是路量对 一 合 飞 又 、 …袋 … ， 一 。 叫脚 口口诀 阎 路在确 竣 中封 腐鼓 性 能的形粤

→16- 朗院學报 金在硝酸中抗腐触性能的影响。从图中看出，含鉻低于14~15的合金受硝酸强烈破坏，且並 略量的降低引起捐失烈的（几乎是跳跃式的）增加。 固溶体中的鉻濃度与合金中的碳量有密切的关系，合金中碳量越高，固溶体中保持鉻量 就越困难。 脱在不绣翎中的环影响是由以下一点引起的：碳在室温时在奥氏体中的溶介度約为 0.02一0,03%，而在淬火温度时溶解度为0.2%。在淬火过程中我們可以用快冷將此室温下 溶解度更多的碳保存在固溶体中。但是这种奥氏体状态是不稳定的，在焊接或在临界温度范 園内工作时介稳定的奥氏体分介生成碳化物。 全部工业用鋼的含碳量都大于其室温下的溶介度极限，因此它們在不同程度上都傾向于 晶間腐蝕；且耐腐触的程度与热处理，使用条件，焊接，合金化程度有限大关系。 在治煉不绣锅的过程中主要采用三种方法与品間腐蝕傾向作斗争： 1.尽可能地降低碳量。 2.在鋼中加入强力的碳化物形成元素。 3.加入补充的元素对鲷进行合金化： 防.止不绣鋼腐蝕傾向的最根本方法是降低鋼中碳量。实歌証明，含碳小于0.02%的18一8 型不绣鋼：至在临界温度区間内(600~700°℃)在長时間(1000小时或更多时間)保温后 也不倾向晶間腐触。在短时保温的件件下碳量可达0.03%。 但是由于沒有无碳铁合金，在技术上要得到这样的低碳锅是很困难的。目前在苏联及其它 国家正在介决制盯低碳鉻铁合金治煉的工艺問题，以便在工业上能制得含欲0.010一0.015% 的餎铁合金。当有了这种鉻铁以后並再朵用氧气，可以在电弧爐内煉出含碳0.02一0.03%的 不锈鋼。 翼空爐的应用大大地扩展了煉制低碳不锈鋼的可能性。 但是根据目前铁合金的霞量和最流行的治煉方法，在工业上只能煉曲含碳0.12~0.08%， 在极少情况下也达0.05%C的奥氏体不锈鋼。 因此，在这类鋼中要依靠后面雨种方法来与晶間腐触作斗爭。 为了消除奥氏体鋼的晶間腐触傾向，常在奥氏体鋼中加人钛与鲵一与谈亲和力很大的 元素。当不绣鋼中有钛或鈮时，在临界温度区間从固溶体中析出的硬就与铁或鈮結合，此时 在固溶体中不发生鉻的質化。 如果从酸与钛，鲵的碳化物TiC,NbC出发，則为了將碳秸合钛量必須是酸量的4倍 (Ti:C=48:12),鲲量必须钓为碳量的8倍(Nb:C=93:12)。但是为了完全将碳稳定， 这些元素量要大些，因为它們有一部份留在固溶体内，一部份与氮桔合。留于固溶体的稳定 剂量钓为0.1%，而与氮結合的量可根据化合物TiN(Ti:N=48:14=3.43)和NbN(Nb:N= 93:14一6.64)計算之。由此算出稳定剂的量將为： 钛=(%C-0.015)4+0.1+(%N2×3.43) 鈮=(%C-0.015)8+0.1+(%N2×6.64) 在实践中钛的加入量通常比成品鋼中的膜量大5倍，鈮量大9倍。钛与鈮並不是等值的 稳定剂。 CamapHH与牙CKeBH研究了鈮和钛对I8一8型不锈網性能的影响，研究桔果发表狂苏联科 学院科技通訊杂誌1946年第4期及1955年第10期。 他們艇明，铌的加入量为合金重量的1%是很有效的。这一秸論可在表3及图3丙得到証实

一 一 翎 院 拳 银 金在稍酸中抗腐触性能的影响 。 从 图 中看出 ， 含路低于 的合金受稍酸强烈破坏 ， 且龙 游量的降低引起 揖失剧 烈 的 几乎是跳跃式的 增加 。 固溶体 中的路澄度与合金中的碳量有密切的关系 ， 合金 中碳量越高 ， 固溶体 中保持路量 就越困难 。 一 碳在不锈细 中的坏影 响是 由以 下一点 引 起 的 碳 在室温时 在奥氏 体 中 的溶介度 豹 为 一 ， 而在淬火温度 时溶解度为 。 在淬火过程 中我们 可以 用快冷将此 室温下 溶解度更多的碳保存在固溶体 中 。 但是这种奥氏体状 态是 不稳定的 ， 在焊接或在临界温度范 圆内工作时介稳定的 奥氏体 分介生成 碳化 物 。 一 蚕部工业用铜 均含碳量都大于其 室温下的溶介度极限 ， 因此它 侧在不同程度上都倾向 于 晶简腐触 且耐腐触的程度 与热处理 ， 使用条 件 ， 焊接 ， 合金化程度有限大关系 。 在 冶燎不锈铜 的过程 中主耍采用三种方法与 晶简 腐蚀倾 向作斗事 尽可能地降低碳量 。 在剑 中加入 强 力的碳化物形成元素 。 一 加入补充的元素对姻进行合金化 防 止不锈铜腐触倾 向的最根本 方法是降低铜 中碳量 。 实翰征 明 ， 含碳小于 的 一 型不锈翱甚至 在临界温度区 简 内 一 在畏 时 简 小时 或 更 多时 简 保温 后 也不倾 向晶 简腐触 。 在短时保温 的件件下碳量可达 。 但是 由于浪 有无碳铁合金 ， 在技术上要得到这样的低碳铜是 很困难 的 。 目前在苏联 及共 它 国家正在介决制 盯低碳貉铁合金冶辣的工艺 阁题 ， 以便在工业上能制 得含破 的璐族合金 。 当 有了这种璐铁以后 业再采用氧气 ， 可以在 电弧坡内燎 出含碳 的 不锈翻 。 具空值的应用大大地 扩展 了燎制低破不锈铜的可 能 性 。 但是 根据 目前缺合金的鬓量和最流 行的冶辣 方法 ， 在工业上 只 能燎出含碳 ， 在极少情况下 也达 的奥氏体 不锈铜 。 因此 ， 在这类铜中耍依靠后面 雨 种方法 来与 晶 简腐触作斗争 。 为 了消除奥氏 体铜的 晶 简腐触倾 向 ， 常在奥氏 体铜 中加入趴与扼－ 与碳亲和 力很大 的 元素 。 当不锈铜 中有以或 捉时 ， 在临界温度 区 简从 固溶体 中析 出的碳就与以或妮拮合 ， 此时 在 固溶体 中不发生路的贫化 。 如 果从 碳与趴 ， 拐 的碳化物 ， 出发 ， 刻 为 了牌碳桔合趴量必填是破量的 倍 一 招 ， 魏量必填豹 为碳量的 倍 。 但是 为 了完全牌破稳定 ， 这些 元素量要大些 ， 因为它们有一部份留在 固溶体 内 ， 一部侨与 氮桔合 。 留于固溶体的稳定 粼量的 为 肠 ， 而与 氮桔合的量可 根据化合物 钾 和 娜 升算 之 。 由此算 出稳定剂 的量将为 · 牡 二 一 。 ， 拐 捉 ” 一 · 于 在实跳 中抹的加入量通 常此 成品铜 中的碳量大 倍 ， 魏量大 倍 。 牡与捉 亚不是等值的 稳定荆 。 ” ” 与牙 胎朋勺研先 了拐和杜对 一 型不锈姻性能的影响 ， 研先拮果发 表在苏联科 学 院科技通敲杂赫 年第 期及 年第 期 。 、 几 ’ 他俩靓明 ， 魏的加入量为合金重量的 形是 很有效的 。 这一桔谕可 在表 及 图 内得到征实

第七期 一17= 图3退火及淬火的18一8辆抵扰沸鹰 HNOs的稳定性與其含齪量之 關系，q一麦沸100小時后的重 量损失（克/米小時）；C一Nb 百分含量；實线一淬火戟樣； 虚线一退火就樣。 0.204 0.60.80 %N6 表3 鉻鎳不绣鋼的化学成份，电阻及范性 退火后狂武剂内煮 姐 鋼的化学成份 % 电阻 m0/CM 沸后在弯曲180°时 的范性 号 C Cr Si Mn Nb 淬火的退火的 退火的及在武 剂丙煮沸后的 弯曲特性 46-10.13 17.23 0.53 0.33 64.1073.48 78.67 46-20.12 16.85 0.32 0.47 0.19573.8075.66 80.17 深裂敕 46-30.16 16.87 0.45 0.36 0.39074.43 75.56 76.67 46-40.15 16.80 0.42 0.42 0.620 73.8071.30 78.65 46-50.11 16.80 0.42 0.40 0.83074.7073.60 71.44 无裂救 46-60.12 16.720.30 0.38 0.96074.1. 73.30 71.68 在这一研究中还刚明， 鈮对鋼的焊接性，抗品間腐触稳定性，特别是抵抗沸職附酸的稳 定性此钛好。 图4說明钛及鈮对淬火及退火状态的18一8鋼在沸醬濃硝酸中重量投失的影响。从图4看 10 9.5。 02 淬火的 8 退水的 a.6 6 61 82 2 女 0.2 2 12e6创 0 嗣4 3牙1T及含1.0~1.7%Nb的91朗試樣在HN03中煮沸100小時后重 量损失q的燮化（克/米2小時），有脍影线的代表城號1,2,12,61的©牙1Hb 钢的结果；沒有除影线的代表城號9,0,82的⊙牙T朗的结果

书 七 期 一 一 闭 】 门 习 〔 〔 二 刃 「 竺 习 ’ 加‘、 口 口 、 门 口 、 门 口 润 、 口 一一刁尸 州 一一 一 声七曰网「 ， 口 布 厂寸门已 圆 退大 及淬 大 的 一 翎抵执沸璐 的 穗 定性典 其舍级 圣 式 朋 系 ， ， 麦沸 小 待后 的重 量 报 失 克 米， ’ 卜待 百 分含童 贫线一 淬火认橄 ， 虚线 、 一 退火试橄 。 ， ， 、 。 ， ，。 孟 ， ‘ 口 ， 口 巨 表 路镍不锈姻的化学成份 ， 电 阻及 范性 一利咧 谊 铜的化学成份 肠 电 阻 夕 握 火后在献剂 内燕 佛后在弯 曲 “ 时 的范性 号 … 淬火的… ，“ ” 退 火的及在 剂 内煮沸后 弯 曲 特 性 深 裂 杖 无 裂 杖 拐 ︸八乃了 … 了 判恻州叫酬刻引 肠貂 ﹄︸ 理 在这一研究 中还阐 明 ， 魏对铜 的焊接性 ， 抗晶简腐触稳定性 ， 特别是抵杭佛腾稍酸的徐 ‘ 定性此牡好 。 图 靛明抹及规对淬火 及退火肤 态的 一 翻在沸膝摄稍酸 中重量揖失的影响。 从图 看 一 矛 ，口 口州， 曰 口 ‘ 曰 ， ，。 ， 夕 挤 日产 退火 的 ’ 口 李 之 ，以漂 圈 召日“ “ 子‘ “ 幼 州卜 ‘ ， 口 ‘ 占多‘ “ ‘ ‘ “ ‘ ‘ 团‘ 曰‘ 日 只 及含 肠 的 只 翎试搽在 ， 中麦沸功 小崎后重 量 报 失 的受化 克 米， 小待 ， 有 绘形线 的代 表城跳 ， ， ， 的 只 “ 期 的结采 汉有伶影残 的代表城珑 ， ， 的 只 诩 的 结采

-18 翎院·學粮 出，不論淬火状态或退火状态，含鈮武样具有足够高的抵抗HO,的稳定性，含钛的淬火就 样也是稳定竹，可是退火武样却强烈被腐触。含钛鋼退火武样的損失比含鈮的大10~一15倍。 因此，钛？加入能改善晶界状态，防止品間腐触，但是它却提害整个固溶体的耐腐性 能。已經有人指出，钛加强不锈铜对点状腐触的便向看样子是与碳化物及氧化物相的不均匀 析出有关。改善鋼中合金元素的数与量，可以調整不绣鋼抗腐触的稳定性。 图1~2上已指出了鉻对鋼的而耐腐触稳定性的影响。KonoM6be(KOnOM6 be H roc中MaH著， HepxaBeoune H xaponpo9 ble cTani4,H3A1958r,cTpI57~I58)对站在抗腐蝕方面的良 好的影响也有补充，他給出了一个經驗公式，在保証得到所需要的耐腐触性能的情况下鉻量 与最大含欲量的关系： Cr-80%C≥16.8 镍加强奥氏体不绣鋼对晶間腐触的傾向。在鉻量固定时，为了不降低鋼的耐腐触性能， 鎳量昇高就要求碳量降低，于是在配制奥氏体鋼的成份时，在鎳和鉻之閥好象存在着矛盾： 络量的提高能增加耐腐蝕性能，也能允許提高酸的极限含量；另一方面，为了得到均勻的奥 氏体粗織要求在鋼中加入鎳，且鋼中鉻量越高加入的鎳应該越多，可是为了保持鋼的耐腐蝕 性能高的镍含是又要求降低硬的极限含量。 因此，在奥氏体鋼中高含鉻量的优越性在鎳的影响下滑失了。KonoM6%e証明含25% C及相应鎳最的奥氏体与含18%Cr及相应镍量的奥氏体鋼具有同一的碳的极限含量。 朗对鋼的抗腐触性能起着良好的影响，它容新提高酸的极限含量。 KonoM6bo比較了雨种鋼，各含18%Cr:15%Ni及1,4Mn,其中一鋼含0.036Mo,另一 鋼含0.026%C,但不含饵。第一种鋼在經过550°℃保温100小时后表明无品間腐蝕傾向，而 第二种鋼在相同件件下都腐蝕很严重。 钼的作用可以它提高不绣鋼对鈍化的倾向解釋之。组加强了鋼的鲍化作用，因而就减少 了不绣鋼对点状腐触的傾向。 当奥氏体鋼中存在有铁素体形成元素Mo,Ti,Nb,Si等时，会促使出现脆性組成物 一·相。·一相傾向晶界析出，因而使鎘易于晶間腐触並降低钢的范性性能。σ一相的产生与 奥氏体鋼中存在少量的铁素体有关。 a一相在600一900°C温度区閥形成，温度更高时6一相滑失，0--相在奥氏体鋼中的析 出，要求在600~900°℃保温很長时間，在热加工过程中或焊接时在临界温度区間内的保温 时間是非常短的，不足以出现含量显著的σ一相。因此在鉻鎳奥氏体不锈鋼中在腐触介霞下工 作温度低于400°C时。·一相对这些鋼的性能不能起显著的影响。 在不绣鋼中加銅能提高耐腐触性能，有銅时鎳约Y一形成作用加强了，因而在鉻量破量 固定的情况下可略为降低鎳量，此时也得到了均勻的奥氏体翘織並提高了鋼的耐腐蝕性能。 为了提高奥氏体鋼的加工性能，有时提高鋼中磷，(0.15%)硫，(0.2~0.4%)硒 (0.2~0.3%)及第。 有关第的影响的研究結果发表在化学文摘丙(Chemical abshracts.V48N13~16, 1954年)。女中指出，在Ni一F©一Mo奥氏体合金中加入第能提高耐腐触稳定性及机械加工 性能，又指出第的含量不应超过2%。 从表4中看田，这类鋼中含鎳量是相当高的。 鎳在許多国家中都是登重的稀缺的元紊。在苏联以及其它国家丙部想扩大生产奥氏体不 锈鋼的可能性並降低其成本，因而进行了並且正在进行着寻找代鎳的奥氏体不绣钢的研究

一 场 翎 院 拳 权 出 ， 不箫淬火肤 态或退 火状 态 ， 含魏藏样具有足够高 的 抵杭 仗 ， 的稳 定性 ， 含以的淬火我 样 也 是稳定为 ， 可 是 退 火就样却强 烈被腐触 。 含杜细退 火裁样 的揖 失此含妮 的大 碑 倍 。 因此 ， 抓 勺加 入能改 善 估界状 态 ， 防 出晶简 腐触 ， 但是 它却揖 害整个 固溶体 的耐腐性 能 。 已攫 有人指 出 ， 趴 加 强 不诱调对 点状腐蚀为倾 向看样子是 与碳化 物 及氧化 物相 的 不均匀 析出有关 。 改善铜 中合金元素的数与量 ， 可以 稠整不锈金同杭腐触的稳定性 。 图 上 已 指 出 了好对铜 的耐腐触稳定性 的影响 。 二 、 、 二 、 、 中 著 ， ‘ ” ” 幽 ” 二 曰 。 ， ， ， 二 盯 铭 对路在抗腐触 方面 的良 好的影响也有补充 ， 他拾出 了一个 握股公式 ， 在保靓得到所需要 的耐腐触性能 的情 况下路量 与最大 含谈量的关系 一 全 燎加强奥氏 体 不锈铜对 晶 简 腐触 的倾 向 。 在路量固定时 ， 为 了不降低铜 的耐腐触性能 ， 魄量异高就耍求碳量降低 ， 于是在配制奥氏体细的成份时 ， 在镍和游之 周 好象存在着矛盾 略量的提高能增加 耐 腐触性能 ， 也能允豁提高碳的极 限含量 另 一 方面 ， 为 了得到均 匀的奥 民体粗概耍求在铜 中加入镍 ， 且铜 中路量越高 加入的镍应蔽越 多 ， 可是 为 了保持翱 的耐腐触 性能高的镍含量又耍求降低破的极 限含量 。 因此 ， 在奥氏 体铜 中高含路量的优越性在媒的影响下 消 失 了 。 。 。 涌 ‘ 征 明含 及相应擦量的奥氏体铜与含 及相应镍量的奥氏 体剔具有同 一的碳的极限含量 。 栩对铜的抗腐触性能起着良 好的影响 ， 它容静提高碳的极限含量 。 ” “ “ 此较 雨 种剑 ， 各含 及 ， 其 中一剔含 昭 ， 另 一 用含 ， 但不含翎 。 第一种细在趣过 动 “ 保温 小时后 表 明无 晶简 腐触倾 向 ， 而 第二种翩在相同件件下都腐触很严 重 。 用的作用 可以 它提高 不锈翱对纯化的倾 向解释之 。 翎加 强 了别的纯化作用 ， 因而就诚少 了不锈痢对点肤 腐触的倾 向 。 当奥氏 体剔 中存在 有敛素体形 成元素 ， ， ， 等时 ， 会促使出现脆性粗成物 一 ， 相 。 ‘ 一相倾 向晶界析出 ， 困而 使翱易于晶 简 腐触盆降低 铜的 范性性能 。 一相 的产生与 奥氏体细 中存在少量的铁素体 有关 。 一相在 一 “ 温度区周形成 ， 温 度更高 时 一 相消失 ， 一相在奥氏 体翩中的析 出 ， 要求在 “ 保温很畏时简 ， 在热加工 过程 中或焊接时在临界温度区 简 内的保温 时简是非常短 均 ， 不足以 出现含量显著的 ，一相 。 因此在络镍奥氏 体不锈铜 中在腐触介鬓下工 作温度低于 时 。 。 一相对这些细 的性能 不能 起显著的影响 。 在 不锈铆 中 加铜能提高 耐腐触性能 ， 有 铜时镍的少一形成 作 用 加强 了 ， 因而在路量碳量 固定 的情况下 可略为降低镍量 ， 此时也得到 了均 匀为奥氏 体粗撒盆提高 了铜的耐腐触性能 。 为 了提高 奥氏体剑的 加工 性能 ， 有时 提高铜 中磷 ， 硫 ， 一。 硒 及鳃 。 有关缘 的影响 的 研先拮果 发表在化 学 文摘 内 比 ， ‘ 一 ， 令年少 。 文 中指 出 ， 在 一 一 。 奥氏 体合金中 加入缘能提高耐腐触稳定性及 机械 加工 性能 ， 又指 出缘 均含量不 应超过 。 从表 中看 出 ， 这类铜 中含镍量是相 当 高 的 。 嫁在补多国家中都是食重的稀缺的元素 。 在苏联以 及共它 国家内部想护大生产奥氏 体不 锈粼的可能性兹降 低其成 本 ， 因而进行 了韭 且正在进行着 寻找 代镍的奥氏体 不 锈翱 的研究