不锈钢中各化学元素的作用

不锈钢的应用领域越来越广泛，无论是在民用领域如装饰、餐厨具、家电等；还是工业领域如石油化工、机械设备等均得到了广泛的应用，那你知道生产不锈钢都需要哪些主要化学元素么？它们都有什么作用呢？

镍：镍是优良的耐腐蚀材料，也是不锈钢的重要化学元素。其主要作用在于它改变了钢的晶体结构，形成并稳定奥氏体，从而使不锈钢具有良好的强度、塑性以及韧性，提高淬透性，含量高时，可显著改变不锈钢的一些物理性能，提高其抗腐蚀能力。但是镍不能单独构成不锈钢，其在不锈钢中的作用是与铬配合后才发挥出来的。

铬元素：铬是不锈钢中最基本的合金元素，也是一种碳化物的形成元素，在钢中的角色多元且重要，其主要作用是改善钢的耐腐蚀性和抗氧化性。在氧化性介质中，能使不锈钢的表面形成一层牢固的钝化膜，保护其不受其他介质的腐蚀。铬还能提高钢的回火稳定性，从而提升不锈钢的强度、韧性、耐磨性。

钼元素：钼作为一个较大的原子，通过固溶强化可明显的提高钢的淬透性和热强性，防止回火脆性，提高不锈钢强度和耐腐蚀性能。与不含钼的不锈钢相比，含钼不锈钢通常耐腐蚀性能更好，常应用于腐蚀性更强的环境如化工设备或海洋用途。

锰：锰和镍一样都是促使形成不锈钢的合金元素，但锰本身并不耐蚀，所以在不锈钢中不能单独使用锰作为合金元素。锰能提高钢的强度，能消弱和消除硫的不良影响，并能提高钢的淬透性，含锰量很高的高合金钢（高锰钢）具有良好的耐磨性和其它的物理性能。而且锰对不锈钢力学性能产生积极作用，锰元素在增加不锈钢强度的同时，也不会影响材料的延展性，也不会减低不锈钢的韧性。

钛：钛元素能细化钢的晶粒组织，降低时效敏感性和冷脆性，并改善钢的焊接性能。在不锈钢中添加钛元素能提高其高温淬透性，由于钛元素与碳元素的亲和力比铬大，钛加入钢中后，碳优先与其结合生成碳化钛，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。提升不锈钢的强度、硬度、塑性以及抗腐蚀性。

碳：是一种较强的奥氏体形成元素，其形成奥氏体的能力是镍的30倍左右，能很好的稳定奥氏体金相组织，并能提高钢的硬度、耐磨性和强度等；但碳与铬的亲和力非常强，容易形成的碳化铬，从而影响其耐蚀性；因此，从强度和耐腐烛能力两个角度来说，碳在不锈钢中的作用是矛盾的。那我们了解了这种作用的规律，就能够根据不同的使用要求，来选择合适的含碳量不锈钢。

总的来说，不锈钢中的碳含量都相对较少，毕竟在大多数使用情况中，不锈钢的用途主要是耐腐蚀。

氮：氮是一种非常强烈地形成并稳定奥氏体且扩大奥氏体相区的元素，在不锈钢中可代替部分镍，降低钢中的铁素体含量，使奥氏体更加稳定，防止有害金属间相的析出，由于其间隙固溶强化和稳定奥氏体组织的作用比碳要大得多,所以既大大提高了钢的强度,又保持了很好的塑韧性.使得奥氏体不锈钢的力学性能、抗腐蚀性能更加优异，使其应用范围更加广泛。

铜：在不锈钢中，铜元素起着非常重要的作用，虽然它没有铬、镍元素的熟识度高，但其作用却是不容忽视的。铜的加入能显著提高不锈钢的耐蚀性和耐磨性。尤其在和磷配合时，能改善普通低合金钢的抗大气腐蚀性能；铜还能起到强化元素的作用，使各元素发生沉淀硬化反应，从而增强不锈钢的抗拉强度及深冲性能，众所周知，铜是抗菌性较强的金属元素。在抗菌不锈钢中加入铜元素，经过特殊处理后，杀菌效果会更好。

铜元素的质地比较软，加入到不锈钢中，可以提高其延伸性及可塑性