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钛(Ti)元素对不锈钢的作用
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。钛和铌与碳的亲和力都比铬大,把它们加入钢中后,碳优先与它们结合生成碳化钛(TiC)和碳化铌(NbC),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。
钛和铌在不锈钢中,钛和铌一般用来固定碳,生成稳定的碳化物,减少碳的有害作用,提高钢的抗碱晶碱腐蚀能力,并改善钢的焊接性能,为了生成稳定的钛和碳化铌,加钛量一般应大于含炭量的5倍,加铌量为含炭量的8倍以上。但钛对不锈钢的变形能力和铸造工艺性能造成危害
1)钛对钢的韧性,特别是低温冲击韧性少有改善作用。
2)当钛以固溶态存在于铁素体之中时,其强化作用高于Al、Mn、Ni、Mo等,次于Be、P、Cu、Si
3)钛对钢力学性能的影响取决于它的存在形式和Ti/C含量比以及热处理制度。微量的钛(0.03%-0.1%)使屈服点有所提高,但当Ti/C比超过4时,其强度和韧性急剧下降。过高的加热温度(1100度)进行正火或淬火,虽可使强度提高50%,但剧烈降低塑性及韧性。
4)钛能改善碳素钢和合金钢的热强性,提高它们的持久强度和蠕变抗力。