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鈮在不銹鋼中的作用

時間:2020-09-08    作者:無錫不銹鋼板    瀏覽:71

無錫不銹鋼板無錫不銹鋼管專業生成廠家無錫漢能不銹鋼2020年9月8日訊  鈮(Nb)是Cr系和Cr-Ni系不銹鋼的重要的合金元素之一,用量僅次于鉬。其作用是多方面的,尤其在高溫領域中的耐熱不銹鋼更為重要,它可部分的替代價格貴的鉬。

 

鈮既是一種強鐵素體形成元素,又是強碳氮化物形成元素,在長時間受熱時又易于形成金屬化合物,所以鈮在不銹鋼中的物理冶金很復雜。鈮在不銹鋼中的作用決定于鈮的存在形式,自由鈮和炭、氮化物中的鈮含量決定于NbC、NbN、Nb(CN)的以溫度為函數的溶度積。

 

鈮對室溫力學性能的影響。由于鈮的原子半徑2.94埃,比常用的置換合金元素中任何一個都搭,所以它有最大的強化作用。

 

微量Nb對奧氏體不銹鋼的蠕變性能的影響。固溶鈮和NbC對蠕變性能的影響機制是完全不同的,固溶鈮與鉬的作用相同,是以固溶強化為主要機制,而碳化鈮則在蠕變過程中以阻止蠕變滑動為主要機制。

 

鈮對碳的穩定化。眾所周知,347型不銹鋼是用Nb穩定化的,因而具有良好的抗晶間腐蝕性。當Nb/C比大于8-10,不發生晶間腐蝕,這是由于在1050退火或845-900℃穩定化處理,鋼種的碳全部形成NbC,從而避免了在比較低的溫度回火時產生Cr23C6而產生晶界的貧鉻區,無貧鉻區,也就無晶間腐蝕。

 

鈮的細化晶粒作用。奧氏體不銹鋼沒有相變細化晶粒技術可利用,只能NbC、Nb(CN)在熱加工中的析出溶解規律,析出物質點的“釘扎”原理組織晶界移動,和溶質鈮原子對晶界的拖拽作用,組織再結晶,細化晶粒,細化效果決定于鋼中碳、氮、鈮的總含量。

 

鈮代鉬的應用。鈮對18Cr-2Mo和18Cr-0Mo鋼的870℃下100小時,2%的蠕變性能的影響的試驗結果表明0Mo鋼加0.32%的Nb與2Mo鋼加0.22%Nb的蠕變強度相當。顯示出0.1%的Nb的作用于2%Mo相當,鈮的作用20倍于鉬,因此在耐高溫的用途中,Nb代Mo價值很高。



鈮(Nb)是Cr系和Cr-Ni系不銹鋼的重要的合金元素之一,用量僅次于鉬。其作用是多方面的,尤其在高溫領域中的耐熱不銹鋼更為重要,它可部分的替代價格貴的鉬。

 

鈮既是一種強鐵素體形成元素,又是強碳氮化物形成元素,在長時間受熱時又易于形成金屬化合物,所以鈮在不銹鋼中的物理冶金很復雜。鈮在不銹鋼中的作用決定于鈮的存在形式,自由鈮和炭、氮化物中的鈮含量決定于NbC、NbN、Nb(CN)的以溫度為函數的溶度積。

 

鈮對室溫力學性能的影響。由于鈮的原子半徑2.94埃,比常用的置換合金元素中任何一個都搭,所以它有最大的強化作用。

 

微量Nb對奧氏體不銹鋼的蠕變性能的影響。固溶鈮和NbC對蠕變性能的影響機制是完全不同的,固溶鈮與鉬的作用相同,是以固溶強化為主要機制,而碳化鈮則在蠕變過程中以阻止蠕變滑動為主要機制。

 

鈮對碳的穩定化。眾所周知,347型不銹鋼是用Nb穩定化的,因而具有良好的抗晶間腐蝕性。當Nb/C比大于8-10,不發生晶間腐蝕,這是由于在1050退火或845-900℃穩定化處理,鋼種的碳全部形成NbC,從而避免了在比較低的溫度回火時產生Cr23C6而產生晶界的貧鉻區,無貧鉻區,也就無晶間腐蝕。

 

鈮的細化晶粒作用。奧氏體不銹鋼沒有相變細化晶粒技術可利用,只能NbC、Nb(CN)在熱加工中的析出溶解規律,析出物質點的“釘扎”原理組織晶界移動,和溶質鈮原子對晶界的拖拽作用,組織再結晶,細化晶粒,細化效果決定于鋼中碳、氮、鈮的總含量。

 

鈮代鉬的應用。鈮對18Cr-2Mo和18Cr-0Mo鋼的870℃下100小時,2%的蠕變性能的影響的試驗結果表明0Mo鋼加0.32%的Nb與2Mo鋼加0.22%Nb的蠕變強度相當。顯示出0.1%的Nb的作用于2%Mo相當,鈮的作用20倍于鉬,因此在耐高溫的用途中,Nb代Mo價值很高。

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