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氮對316L不銹鋼管力學性能方面的影響
氮在316L不銹鋼管的作用除了替代局部貴重金屬鎳外,主要是在不損傷鋼的塑性和韌性的前提下,顯著進步鋼的強度。氮對316L不銹鋼管的強化優勢如圖所示。目前關于氮的強化作用主要包括間隙固溶強化,晶界強化,析出強化。
能夠看出氮和碳在鋼中主要以間隙原子方式存在,但在不同的晶格中占領不同的位置。在體心立方晶格中占領四面體間隙位置,在面心立方晶格中占領八面體間隙位置。由于316L不銹鋼管的晶格構造為面心立方晶格,因而氮和碳在奧氏體中主要存在于八面體間隙位置。





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200系不銹鋼是特定時期的產物
然而,鎳并不是惟一的奧氏體晶體結構形成元素,常見的奧氏體形成元素還有:碳、氮、錳、銅等。所以,在不銹鋼中通過增加一定量錳、氮元素,也可以形成奧氏體不銹鋼,即目前市場上所謂的200系不銹鋼。
時期,作為戰略物資的鎳各個國家都嚴格控制使用,為了解決鎳供應量嚴重不足的困境,美國首先開發出含鎳低的200系不銹鋼產品,作為300系列產品的應急和補充。在特定的歷史條件下,該產品的開發和使用,其積極意義不言而喻。但隨著歐美國家對該產品的認識不斷提高,發現其性能具有很大的局限性,一直在有限的范圍內使用,一般用于中性干燥環境中的結構支撐領域。在成熟的不銹鋼主要生產國和消費國中,其生產和消費約占不銹鋼總量的1%。
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不銹鋼因其較好的高溫強度和在高溫下不容易發生氧化,常作為耐高溫用材,實驗研究表明,在小于1000℃時,氧化速率是比較較緩慢的;繼續升溫至1200℃,被氧化的程度加快的十分嚴重。此外,它也用在65%~85%濃度的等強酸的運輸儲存。
在高溫環境下,耐熱不銹鋼能很好地保持自身各方面性能的穩定,不容易被外界的一些腐蝕、氧化等介質所影響。這主要得益于不銹鋼本身中高的Cr含量,因為遇到氧化的介質,表面的金屬中Cr,能夠與氧結合形成Cr2O3,這個氧化膜是能夠防氧化、防腐蝕的。
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