Ti元素在不锈钢中的作用

Ti元素在不锈钢中的作用

铬-镍奥氏体不锈钢在450~800℃温度区加热,常发生沿晶界的腐蚀破坏,称为晶间腐蚀。一般认为,晶间腐蚀是碳从饱和的奥氏体以Cr23C6形态析出,造成晶界处奥氏体贫铬所致。防止晶界贫铬是防止晶间腐蚀的有效方法。如将各种元素按与碳的亲和力大小排列,顺序为:Ti、Zr、V、Nb、W、Mo、Cr、Mn。钛与碳的亲和力比铬大,钛加入钢中后,碳优先与钛结合生成碳化钛(TiC),这样就避免了析出碳化铬而造成晶界贫铬,从而有效防止晶间腐蚀。 由于钛与氮可结合生成氮化钛,钛与氧可结合生成二氧化钛,所以钛的加入量有一定的限制,实际生产中为防止晶间腐蚀,钛加入量一般按下式计算:Ti=C×5~0.8%。

为了防止晶间腐蚀,含钛的钢固溶处理后还必须进行稳定化处理。固溶处理后不锈钢得到单相奥氏体组织,这种组织处于不稳定状态,当温度升高到450℃以上时,固溶体中的碳逐步以碳化物形态析出,650℃是Cr23C6形成温度,900℃是TiC形成温度。要防止晶间腐蚀就要减少Cr23C6含量,使碳化物全部以TiC形态存在。由于钛的碳化物比铬的碳化物稳定,钢加热到700℃以上时,铬的碳化物就开始向钛的碳化物转化。稳定化处理是将钢加热到850~930℃之间,保温1h,此时铬的碳化物全部分解,形成稳定的灰色或者黑色的TiC,钢的抗晶间腐蚀性能得到改善。同时,不锈钢中加入钛,在一定条件下还可以弥散析出Fe2Ti金属间化合物,使钢的高温强度有所提高。

Ti元素在不锈钢中的作用

铬-镍奥氏体不锈钢在450~800℃温度区加热,常发生沿晶界的腐蚀破坏,称为晶间腐蚀。一般认为,晶间腐蚀是碳从饱和的奥氏体以Cr23C6形态析出,造成晶界处奥氏体贫铬所致。防止晶界贫铬是防止晶间腐蚀的有效方法。如将各种元素按与碳的亲和力大小排列,顺序为:Ti、Zr、V、Nb、W、Mo、Cr、Mn。钛与碳的亲和力比铬大,钛加入钢中后,碳优先与钛结合生成碳化钛(TiC),这样就避免了析出碳化铬而造成晶界贫铬,从而有效防止晶间腐蚀。 由于钛与氮可结合生成氮化钛,钛与氧可结合生成二氧化钛,所以钛的加入量有一定的限制,实际生产中为防止晶间腐蚀,钛加入量一般按下式计算:Ti=C×5~0.8%。

为了防止晶间腐蚀,含钛的钢固溶处理后还必须进行稳定化处理。固溶处理后不锈钢得到单相奥氏体组织,这种组织处于不稳定状态,当温度升高到450℃以上时,固溶体中的碳逐步以碳化物形态析出,650℃是Cr23C6形成温度,900℃是TiC形成温度。要防止晶间腐蚀就要减少Cr23C6含量,使碳化物全部以TiC形态存在。由于钛的碳化物比铬的碳化物稳定,钢加热到700℃以上时,铬的碳化物就开始向钛的碳化物转化。稳定化处理是将钢加热到850~930℃之间,保温1h,此时铬的碳化物全部分解,形成稳定的灰色或者黑色的TiC,钢的抗晶间腐蚀性能得到改善。同时,不锈钢中加入钛,在一定条件下还可以弥散析出Fe2Ti金属间化合物,使钢的高温强度有所提高。


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