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          碳元素在不銹鋼球閥性能發揮重要作用

          發布日期:2022-02-23 點擊量:

          碳是工業用不銹鋼的主要元素之一,不銹鋼的性能與組織在很大程度上決定于碳在鋼中的含量及其分布的形式,在不銹鋼球閥的材質中碳的影響尤為顯著。碳在不銹鋼球閥的材質中對組織的影響主要表現在兩方面,一方面碳是穩定奧氏體的元素,并且作用的程度很大(約為鎳的30倍),另一方面由于碳和鉻的親和力很大,與鉻形成—系列復雜的碳化物。所以,從強度與耐腐燭性能兩方面來看,碳在不銹鋼球閥的材質中的作用是互相矛盾的。

          認識了這一影響的規律,我們就可以從不同的使用要求出發,選擇不同含碳量的不銹鋼球閥的材質。

          例如工業中應用最廣泛的,也是最起碼的不銹鋼球閥的材質——0Crl3~4Cr13這五個鋼號的標準含鉻量規定為12~14%,就是把碳要與鉻形成碳化鉻的因素考慮進去以后才決定的,目的即在于使碳與鉻結合成碳化鉻以后,固溶體中的含鉻量不致低于11.7%這一最低限度的含鉻量。

          就這五個鋼號來說由于含碳量不同,強度與耐腐蝕性能也是有區別的,0Cr13~2Crl3鋼的耐腐蝕性較好但強度低于3Crl3和4Cr13鋼,多用于制造結構零件,后兩個鋼號由于含碳較高而可獲得高的強度多用于制造彈簧、刀具等要求高強度及耐磨的零件。為了克服18-8鉻鎳不銹鋼球閥的材質的晶間腐蝕,可以將鋼的含碳量降至0.03%以下,或者加入比鉻和碳親和力更大的元素(鈦或鈮),使之不形成碳化鉻,再如當高硬度與耐磨性成為主要要求時,我們可以在增加鋼的含碳量的同時適當地提高含鉻量,做到既滿足硬度與耐磨性的要求,又兼顧—定的耐腐蝕功能,工業上用作軸承、量具與刃具有不銹鋼球閥的材質9Cr18和9Cr17MoVCo鋼,含碳量雖高達0.85~0.95%,由于它們的含鉻量也相應地提高了,所以仍保證了耐腐蝕的要求。

          總的來講,目前工業中獲得應用的不銹鋼球閥的材質的含碳量都是比較低的,大多數不銹鋼球閥的材質的含碳量在0.1~0.4%之間,耐酸鋼則以含碳0.1~0.2%的居多。含碳量大于0.4%的不銹鋼球閥的材質僅占鋼號總數的一小部分,這是因為在大多數使用條件下,不銹鋼球閥的材質總是以耐腐蝕為主要目的。此外,較低的含碳量也是出于某些工藝上的要求,如易于焊接及冷變形等。


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