鉻對不銹鋼的耐蝕性起決定作用,在不銹鋼的定義中,w(Cr)≥10.5%,它是不銹鋼耐蝕性的主要元素,鋼中鉻含量越高,耐蝕性越好。這是因為鋼在氧化介質中就可以形成以Cr2O3為基體的穩定的表面防護膜(約10μm),即產生鈍化現象,在這層膜內富集了鉻。同時,鉻有效地提高了固溶體(鐵素體、馬氏體或奧氏體)的電極電位,使原來純鐵(低碳鋼)的電極電位由負變正,從而使鋼不受腐蝕。鉻元素加入不銹鋼中,電極電位遵循n/8規律發生突變。當鉻原子含量每達到1/8、2/8、3/8、··、n/8,即12.5%、25%、37.5%···摩爾分數時,電極電位就有一個躍增,腐蝕減弱。鉻的原子濃度占1/8(即12.5%,摩爾分數),若以質量計則為11.7%(質量分數),所以鉻不銹鋼的鉻含量一般都在12%(質量分數)以上。當鉻原子含量達到25%(摩爾分數)時,還會有第二個突變,此時鉻鋼的耐蝕性進一步提高。
此外(wai),鉻(ge)對不銹(xiu)鋼的力學(xue)性能(neng)和工藝性能(neng)都(dou)有很(hen)好(hao)的作用(yong)。鉻(ge)能(neng)提高鋼的淬透性,在低(di)合金結(jie)構中已經廣泛應(ying)用(yong)。鉻(ge)的這種作用(yong)降低(di)了(le)奧氏體向鐵素體和碳化物的轉變(bian)速度,使(shi)奧氏體等溫(wen)轉變(bian)圖(tu)明顯右移(yi),從而降低(di)了(le)鋼的淬火臨界冷(leng)卻速度,致使(shi)鋼的淬透性增加,一些馬氏體不銹(xiu)鋼空淬都(dou)可獲得馬氏體組織。
鉻(ge)能提(ti)高鋼(gang)(gang)的(de)(de)抗(kang)(kang)氧化性(xing)能,隨著鉻(ge)含量的(de)(de)增(zeng)加(jia),鋼(gang)(gang)的(de)(de)抗(kang)(kang)氧化性(xing)能明顯(xian)提(ti)高。在馬(ma)氏體鉻(ge)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中,鋼(gang)(gang)的(de)(de)抗(kang)(kang)氧性(xing)能比(bi)普(pu)通鋼(gang)(gang)高4~9倍(bei),馬(ma)氏體鉻(ge)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)不(bu)起皮(pi)的(de)(de)溫度(du)約為700~850℃。
鉻(ge)是目前(qian)使(shi)(shi)鋼(gang)(gang)鈍(dun)化和給(gei)予良好耐蝕性(xing)(xing)(xing)不(bu)銹性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)唯一有(you)工業使(shi)(shi)用價值的(de)(de)元素。隨著鉻(ge)含量的(de)(de)增(zeng)加,耐大氣(qi)腐蝕性(xing)(xing)(xing)能提高。在氧(yang)化性(xing)(xing)(xing)介質(zhi)(如稀硝酸)中(zhong),隨著鉻(ge)含量的(de)(de)增(zeng)加,不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)(xing)增(zeng)加;但在還原性(xing)(xing)(xing)介質(zhi)中(zhong),隨著鉻(ge)含量的(de)(de)增(zeng)加,不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)(xing)下降。
鉻(ge)(ge)對鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響表(biao)現為(wei):鉻(ge)(ge)可(ke)以增(zeng)加(jia)(jia)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)格常數,比(bi)體積(ji)隨鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)呈(cheng)線性(xing)增(zeng)長,且顯(xian)著降(jiang)低鐵(tie)鉻(ge)(ge)合金(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱導率,還增(zeng)加(jia)(jia)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電阻。馬氏體鉻(ge)(ge)不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電阻是普(pu)通(tong)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)4~6倍。在淬火條件下,由于(yu)鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)使穩(wen)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素體量(liang)增(zeng)加(jia)(jia),因(yin)此降(jiang)低了鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬度(du)(du)和(he)抗(kang)拉強度(du)(du)。在退火條件,低碳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)-鉻(ge)(ge)合金(jin)隨鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高,強度(du)(du)和(he)硬度(du)(du)增(zeng)加(jia)(jia),而(er)伸長率稍有(you)下降(jiang)。
鉻(ge)在(zai)純γ-Fe中(zhong)的最(zui)大溶(rong)(rong)解(jie)度(du)大約為(wei)12.0%;當w(C)≈0.5%5%時,在(zai)奧氏體中(zhong)的最(zui)大溶(rong)(rong)解(jie)度(du)大約為(wei)20%。在(zai)純α-Fe中(zhong)的溶(rong)(rong)解(jie)度(du)無限。在(zai)Cr-MrCr-Mn-N鋼中(zhong)能增(zeng)加N的溶(rong)(rong)解(jie)度(du)。
鉻在鋼中形成(cheng)的碳化物傾向(xiang)大于(yu)錳,而(er)小(xiao)于(yu)鎢。
鉻能(neng)提高(gao)鋼的高(gao)溫強度和(he)高(gao)碳鋼的耐磨性。

