禄浩资深钢材顾问讲述：合金元素对奥氏体和超级奥氏体不锈钢组织和性能的影响是哪些？（二）

今天禄浩金属集团超级不锈钢钢材顾问说说钼，钼是奥氏体和超级奥氏体不锈钢中的重要合金元素。对钢的组织和性能有着重要影响。

先说说，钼对钢组织的影响，钼和铬一样都是形成和稳定铁素体并扩大铁素体相区的元素，且钼形成铁素体的能力还稍高于铬。钼能显著促进奥氏体不锈钢中金属间相，比如σ相、χ相和η相等的沉淀。为了使奥氏体不锈钢获得单一（纯）的奥氏体组织，并具有在生产和热加工成型以及焊接过程中可以接受的热稳定性。随钢中含钼量的增加，钢中奥氏体形成元素，例如镍、氮的含量也要相应提高。

钼对钢性能的影响，钼对奥氏体不锈钢的强化作用不显著，因此当铬镍奥氏体不锈钢保持单一的奥氏体组织且无金属间析出时，钼的加入对其室温力学性能影响不大。但是，随着钼含量的增加，钢的高温强度提高，比如持久。蠕变等性能均获得较大改善，因此含钼不锈钢也常在高温下应用。然而，钼的加入使钢的高温变形抗力增大，热塑性降低，因而含钼量高的超级奥氏体不锈钢的热加工性比低钼钢要差。

钼在奥氏体和超级奥氏体不锈钢的主要作用是提高钢的耐还原性酸介质的耐腐蚀性和耐点蚀以及耐缝隙腐蚀等局部腐蚀性能。但是钼对不锈钢耐蚀性有益作用前提是钢中必须同时含有足够量的铬，而且随钢中铬量的增加，钼的作用才更加明显。钼在不锈钢中是通过促进钝化膜中铬浓度的增加，强化钝化膜的稳定性，进而提高钢的耐蚀性。

今天讲讲氮的基本知识，氮在不锈钢中，特别是在奥氏体和双相不锈钢钢中的广泛和大量应用，是近十多年来奥氏体和双相不锈钢发展中的重大进展。氮是唯一的一种可在钢中应用的气态元素。它取之容易且量无限，生产中加入方便也易于控制，有益作用显著而副作用较小，已是不锈钢发展中不可缺少的重要合金元素。但是，氮向不锈钢中的加入量也不是没有限制的，因为氮在钢中的溶解度要受钢的组织结构和钢中合金元素种类及其含量等因素所控制。

氮在奥氏体和超级奥氏体不锈钢中的应用较圆满的解决了奥氏体不锈钢发展中所遇到的钢的强度偏低；随铬、钼量等的提高，组织热稳定性显著下降；碳化物和金属间相析出加速所导致的钢的性能劣化问题；进一步提高了钢的耐蚀性，特别是耐点蚀、耐缝隙腐蚀等难题。

那氮对组织具体哪些影响？

氮是强烈形成、稳定并扩大奥氏体相区的元素。其形成奥氏体的能力约为镍的30倍。向奥氏体不锈钢中加入氮，可显著提高钢的组织热稳定性，推迟σ、χ、η以及碳化物等金属间相得析出，从而降低和防止钢经受热后钢的性能的劣化。

那氮对性能的影响呢？

氮对性能影响比较多，先说力学性能，氮是奥氏体不锈钢中是一种间隙元素，也是通过固溶强化提高奥氏体不锈钢最有效的元素。高铬、钼和高氮量的超级奥氏体不锈钢比普通奥氏体不锈钢较难加工，特别是较难热加工和热成型。

耐腐蚀性能，1.全面腐蚀，在一些介质中，氮能提高铬镍奥氏体不锈钢耐全面腐蚀的性能。2.晶间腐蚀，根据实验证明，由于氮能显著推迟高钼奥氏体和超级奥氏体不锈钢中碳化物和金属间相得析出，因此氮在钢中可以提高超级奥氏体不锈钢的耐晶间腐蚀性能。3.点蚀和缝隙腐蚀，钢中的含氮量增加，此钢的耐点蚀性也显著提高，钢的耐缝隙腐蚀性能也会提高，从而可使奥氏体不锈钢耐缝隙腐蚀的使用温度提高。

超级不锈钢的主要牌号有哪些呢？

主要牌号有：904l ，n08367， al-6xn， 654smo ，253ma， 1.4529 ，n08926 ，153ma， 1.4539， 254smo ，934ln， n08904 ，353ma， s30815 ，s31254， nas185n， s32654 ，00cr20ni25mo5cu2， 00cr20ni18mo6cun等。

氮元素知识还是挺多。那说说锰的影响呢？

早期铬镍奥氏体不锈钢中含锰一般规定≤2%，其主要作为脱氧剂并通过形成MnS以防止钢中硫化镍而恶化钢的热塑性；同时对作为焊接材料的铬镍奥氏体不锈钢中含有2%Mn还可提高焊缝抗热裂纹的性能。

虽然锰是较弱的奥氏体形成元素，但锰稳定奥氏体的能力较强，且锰与氮相结合可以扩大并稳定奥氏体，同时锰的加入还可显著提高氮在钢中的溶解度，更加发挥氮的有益作用并节约镍元素。

铜的影响呢？

铜是非常弱的奥氏体形成元素。向钢中加入适量铜可显著降低不锈钢的冷作硬化倾向，便于冷加工和冷成型，但钢中的铜降低铬镍奥氏体不锈钢的热加工和热成型。向钢中加入适量铜可提高铬镍奥氏体不锈钢在还原性酸介质中的耐蚀性。向不锈钢中加入适量的铜对提高钢的耐点蚀、耐缝隙腐蚀性也有益。