不銹鋼所含各元素的作用 
目前，已知的化學(xué)元素有100 多種，在工業(yè)中常用的鋼鐵材料中可以遇到的化學(xué)
元素約二十多種。對(duì)于人們?cè)谂c腐蝕現(xiàn)象作長期斗爭(zhēng)的實(shí)踐而形成的不銹鋼這一特殊
鋼系列來說，常用的元素有十幾種，除了組成鋼的基本元素鐵以外，對(duì)不銹鋼的性
能與組織影響的元素是：碳、鉻、鎳、錳、硅、鉬、鈦、鈮、鈦、錳、氮、銅、
鈷等。這些元素中除碳、硅、氮以外，都是化學(xué)元素周期表中位于過渡族的元素。實(shí)
際上工業(yè)上應(yīng)用的不銹鋼都是同時(shí)存在幾種以至十幾種元素的，當(dāng)幾種元素共存于不
銹鋼這一個(gè)統(tǒng)一體中時(shí)，它們的影響要比單獨(dú)存在時(shí)復(fù)雜得多，因?yàn)樵谶@種情況下不
僅要考慮各元素自身的作用，而且要注意它們互相之間的影響，因此不銹鋼的組織決
定于各種元素影響的總和。 
一、各種元素對(duì)不銹鋼的性能和組織的影響和作用 
1-1 鉻在不銹鋼中的決定作用：決定不銹鋼性屬的元素只有一種，這就是鉻，每
種不銹鋼都含有一定數(shù)量的鉻。迄今為止，還沒有不含鉻的不銹鋼。鉻之所以成為決
定不銹鋼性能的主要元素，根本的原因是向鋼中添加鉻作為合金元素以后，促使其內(nèi)
部的矛盾運(yùn)動(dòng)向有利于抵抗腐蝕破壞的方面發(fā)展。這種變化可以從以下方面得到說
明： 
①鉻使鐵基固溶體的電極電位提高 
②鉻吸收鐵的電子使鐵鈍化 

鈍化是由于陽極反應(yīng)被阻止而引起金屬與合金耐腐蝕性能被提高的現(xiàn)象。構(gòu)成金
屬與合金鈍化的理論很多，主要有薄膜論、吸附論及電子排列論。 
1-2. 碳在不銹鋼中的兩重性 
碳是工業(yè)用鋼的主要元素之一，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，在不銹鋼中碳的影響尤為顯著。碳在不銹鋼中對(duì)組織的影響主
要表現(xiàn)在兩方面，一方面碳是穩(wěn)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(fù)雜的碳化物。所以， 
從強(qiáng)度與耐腐燭性能兩方面來看，碳在不銹鋼中的作用是互相矛盾的。 
認(rèn)識(shí)了這一影響的規(guī)律，我們就可以從不同的使用要求出發(fā)，選擇不同含碳量的
不銹鋼。 
例如工業(yè)中應(yīng)用廣泛的，也是起碼的不銹鋼——0Crl3～4Cr13 這五個(gè)鋼號(hào)的
標(biāo)準(zhǔn)含鉻量規(guī)定為12～14％，就是把碳要與鉻形成碳化鉻的因素考慮進(jìn)去以后才決
定的，目的即在于使碳與鉻結(jié)合成碳化鉻以后，固溶體中的含鉻量不致低于11.7％ 
這一限度的含鉻量。 
就這五個(gè)鋼號(hào)來說由于含碳量不同，強(qiáng)度與耐腐蝕性能也是有區(qū)別的，0Cr13～

2Crl3 鋼的耐腐蝕性較好但強(qiáng)度低于3Crl3 和4Cr13 鋼，多用于制造結(jié)構(gòu)零件，后兩
個(gè)鋼號(hào)由于含碳較高而可獲得高的強(qiáng)度多用于制造 具等要求高強(qiáng)度及耐磨的
零件。又如為了克服18－8 鉻鎳不銹鋼的晶間腐蝕，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(dāng)
高硬度與耐磨性成為主要要求時(shí)，我們可以在增加鋼的含碳量的同時(shí)適當(dāng)?shù)靥岣吆t
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(yè)上用作軸承、
量具與刃具有不銹鋼9Cr18 和9Cr17MoVCo 鋼，含碳量雖高達(dá)0.85～0.95％，由于它
們的含鉻量也相應(yīng)地提高了，所以仍保證了耐腐蝕的要求。 
總的來講，目前工業(yè)中獲得應(yīng)用的不銹鋼的含碳量都是比較低的，大多數(shù)不銹鋼
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 
％的不銹鋼僅占鋼號(hào)總數(shù)的一小部分，這是因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)使用條件下，不銹鋼總是以
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。