不銹鋼中的合金元素主要從以下幾個方面發揮作用:
1. 促進鋼的鈍化膜的生成和穩定。
2. 提高鋼的電極電位。
3. 調整鋼的組織結構。
4. 減少或消除鋼中組織的不均勻性,增強組織的穩定性。
5. 平衡或減小碳對耐腐蝕性能的不利作用。
6. 強化鋼的基體,調整鋼的力學性能。
7. 改善冷、熱加工工藝性能。
除了上述各元素外,有的為提高不銹鋼的某些性能還加入其他一些元素,如為提高不銹鋼的硬度加入鈷(Co),為提高不銹鋼熱強性加入釩(V),為改善工藝性能加入稀土元素(RE)等。
以上對每種合金元素在不銹鋼中的作用和影響進行了說明。需要指出的是,不銹鋼是多種元素共存的,這時它們的影響要比每個元素在不銹鋼中的單獨作用更復雜。所以,不僅要考慮每種元素的自身作用,還要考慮它們之間的相互作用和影響。
比如,在不銹鋼組織結構方面,由于碳、鎳、錳、氮、銅是形成和穩定奧氏體的元素,而鉻、鉬、鈦、鈮、釩、鎢、鋁是形成和穩定鐵素體的元素,這兩類元素共存于不銹鋼時,不銹鋼的組織就決定于它們相互作用的結果。所以,有單相鐵素體不銹鋼或奧氏體不銹鋼,有雙相不銹鋼,有可以在加熱冷卻發生相變而通過熱處理方法調整性能的不銹鋼。
再比如,為了提高在某些還原性介質中的耐腐蝕性加入鉬元素,而且又要保持奧氏體組織,就必須提高不銹鋼中的鎳含量,來平衡鉬的影響。
總之,在分析、使用不銹鋼,在確定不銹鋼熱處理規范時,都應全面、綜合地考慮每種合金元素及其幾種合金元素的綜合作用。
上面談的是幾種合金元素在不銹鋼中的基本作用,每一種元素在不同類型的不銹鋼中的作用還有差異。這部分內容將在具體的不銹鋼類型中予以說明。