第七章 合金钢(同济-王国华)-11-28

1、第七章第七章 合金钢合金钢 概概 论论u 随着科学技术和工业的发展，对材料提出了更高的要求，如更高随着科学技术和工业的发展，对材料提出了更高的要求，如更高的强度，抗高温、高压、低温，耐腐蚀、磨损以及其它特殊物理、化的强度，抗高温、高压、低温，耐腐蚀、磨损以及其它特殊物理、化学性能的要求，碳钢已不能完全满足要求。学性能的要求，碳钢已不能完全满足要求。 u 碳钢的在性能上主要有以下几方面的不足：碳钢的在性能上主要有以下几方面的不足：u (1) 淬透性低淬透性低 通常，碳钢水淬最大淬透直径只有通常，碳钢水淬最大淬透直径只有10 mm20 mm。u (2) 强度和屈强比较低强度和屈强比较低 如普通碳钢

2、如普通碳钢Q235钢的钢的s为为235 MPa，而低合，而低合金结构钢金结构钢Q345（16Mn）的）的s则为则为360 MPa以上。以上。40钢的钢的s /b仅为仅为0.43, 而合金钢而合金钢35CrNi3Mo的的s /b高达高达0.74。u (3) 回火稳定性差回火稳定性差 碳钢在进行调质处理时，为了保证较高的强度需采碳钢在进行调质处理时，为了保证较高的强度需采用较低的回火温度，这样钢的韧性就偏低；为了保证较好的韧性，采用较低的回火温度，这样钢的韧性就偏低；为了保证较好的韧性，采用高的回火温度时强度又偏低，所以碳钢的综合机械性能水平不高。用高的回火温度时强度又偏低，所以碳钢的综合机械性能

3、水平不高。u (4) 不能满足特殊性能的要求不能满足特殊性能的要求 碳钢在抗氧化、耐蚀、耐热、耐低温、碳钢在抗氧化、耐蚀、耐热、耐低温、耐磨损以及特殊电磁性等方面往往较差，不能满足特殊使用性能的需耐磨损以及特殊电磁性等方面往往较差，不能满足特殊使用性能的需求。为了提高钢的性能，在铁碳合金中特意加入合金元素。所获得的求。为了提高钢的性能，在铁碳合金中特意加入合金元素。所获得的钢种，称为合金钢。钢种，称为合金钢。u u 老师提示老师提示 碳钢不能完全满足科学技术和工业的发展要求。碳钢不能完全满足科学技术和工业的发展要求。 为了提高钢的性能，为了提高钢的性能，在铁碳合金中特意加入合金元素。所获得的钢

4、种，称为合金钢。在铁碳合金中特意加入合金元素。所获得的钢种，称为合金钢。 第一节第一节 合金元素在钢中的作用合金元素在钢中的作用 合金元素合金元素C，碳化物，碳化物Fe，固溶体，固溶体少量存于夹少量存于夹杂物中杂物中高合金钢中高合金钢中可能形成金可能形成金属间化合物属间化合物一、一、 合金元素对钢中基本相的影响合金元素对钢中基本相的影响 1. 溶于铁溶于铁 合金元素除合金元素除Pb外，都可溶于铁，形成合外，都可溶于铁，形成合金铁素体或合金奥氏体。金铁素体或合金奥氏体。分类分类扩大扩大相区的元素：相区的元素：Mn、Ni、Co、C、N、Cu等等缩小缩小相区的元素：相区的元素：Cr、Mo、W、V、T

5、i、Al、Si、B、Nb、Zr等等A3点点(-Fe -Fe) A4点点(-Fe -Fe) A3点点(-Fe -Fe) A4点点(-Fe -Fe) Cr7% A3点点图图 扩大扩大相区的相图相区的相图图图 缩小缩小相区的相图相区的相图完全扩大完全扩大部分扩大部分扩大完全封闭完全封闭部分缩小部分缩小2. 形成碳化物形成碳化物分分类类非碳化物形成元素：非碳化物形成元素：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B碳化物形成元素：碳化物形成元素：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti二、二、 合金元素对铁碳相图的影响合金元素对铁碳相图的影响1.对奥氏体和铁素体存在范围的影响对奥氏体和铁素体存在范围的影响扩大扩大

6、相区的元素均扩大奥氏体存在范围。相区的元素均扩大奥氏体存在范围。如如Ni、Mn含量较多时，可使钢在室温下得到单相含量较多时，可使钢在室温下得到单相奥氏体组织。奥氏体组织。1Cr18Ni9Ti、ZGMn13缩小缩小相区的元素均缩小奥氏体存在范围。相区的元素均缩小奥氏体存在范围。，其中完全封闭，其中完全封闭相区的元素相区的元素(如如Cr、Ti、Si等等) 超过超过一定含量后，可使钢在室温下得到单相铁素体组织一定含量后，可使钢在室温下得到单相铁素体组织。1Cr17Ti2.对共析点对共析点S和共晶点和共晶点C的影响的影响扩大扩大相区的元素使共析点相区的元素使共析点S下降，缩下降，缩小小相区的元素使共析

7、点相区的元素使共析点S上升。上升。所有合金元素都使共析点所有合金元素都使共析点S碳质量分数下降碳质量分数下降(即左移即左移)。对于共晶点也有类似的规律。对于共晶点也有类似的规律。三、三、 合金元素对钢的热处理的影响合金元素对钢的热处理的影响1.合金元素对加热时组织的影响合金元素对加热时组织的影响减慢：Cr、Mo、W、V等阻碍碳的扩散加快：Co、Ni等增大碳的扩散影响不大：Al、Si、Mn等(2)对奥氏体晶粒大小的影响对奥氏体晶粒大小的影响(1) 对奥氏体形成速度的影响对奥氏体形成速度的影响大多数金属都有阻碍奥氏体晶粒长大的作用。碳大多数金属都有阻碍奥氏体晶粒长大的作用。碳化物形成元素最明显。化

8、物形成元素最明显。强烈阻碍奥氏体晶粒长大的元素：V、Ti等中等阻碍奥氏体晶粒长大的元素：W、Mo、Cr对奥氏体晶粒长大影响不大的元素：Si、Ni、Cu促进奥氏体晶粒长大的元素：Mn、P2.合金元素对过冷奥氏体分解转变的影响合金元素对过冷奥氏体分解转变的影响 除除Co以外，几乎所有的合金元素都增大过冷奥以外，几乎所有的合金元素都增大过冷奥氏体的稳定性，推迟珠光体类型组织的转变，使氏体的稳定性，推迟珠光体类型组织的转变，使C曲线右移，即提高钢的淬透性。曲线右移，即提高钢的淬透性。 除除Co、Al外，多数合金元素都使外，多数合金元素都使Ms、Mf点下点下降降C曲线右移，即提高钢的淬透性。曲线右移，即

9、提高钢的淬透性。图图 合金元素对碳钢合金元素对碳钢C曲线的影响曲线的影响3.合金元素对回火转变的影响合金元素对回火转变的影响 (1)提高回火稳定性提高回火稳定性 淬火钢在回火时，抵抗强度、硬度下降的能力淬火钢在回火时，抵抗强度、硬度下降的能力称为回火稳定性。称为回火稳定性。 提高回火稳定性作用较强的合金元素有：提高回火稳定性作用较强的合金元素有： V、Si、Mo、W、Ni、Co等等 (2)产生二次硬化产生二次硬化 一些一些Mo、W、V质量分数较高的高合金钢回火时质量分数较高的高合金钢回火时硬度不是随回火温度升高而单调降低，而是到某一温硬度不是随回火温度升高而单调降低，而是到某一温度度(约约40

10、0)反而开始增大，并在另一更高温度反而开始增大，并在另一更高温度(一般一般为为550 左右左右)达到最高峰，这是回火过程的二次硬化达到最高峰，这是回火过程的二次硬化现象。现象。 原因原因 残余奥氏体的转变：残余奥氏体的转变：二次硬化也可以由回火时冷却过二次硬化也可以由回火时冷却过程中残余奥氏体转变为马氏体的程中残余奥氏体转变为马氏体的二次淬火引起。二次淬火引起。 原因原因 沉淀硬化沉淀硬化: 当回火当回火温度低于温度低于 450 时，钢中析出时，钢中析出渗碳体，在渗碳体，在 450 以上渗碳体以上渗碳体溶解，钢中开始析出弥散稳定溶解，钢中开始析出弥散稳定的难溶碳化物，使硬度重新升的难溶碳化物，

11、使硬度重新升高。高。 550 左右出现峰值。左右出现峰值。 回火脆性：钢回火时，在某回火脆性：钢回火时，在某一温度段，脆性增加，冲击韧性一温度段，脆性增加，冲击韧性明显下降的现象。明显下降的现象。 第一类回火脆性：第一类回火脆性： 250 400 间产生的回火脆间产生的回火脆性，无法消除，只能避开。性，无法消除，只能避开。 第二类回火脆性：第二类回火脆性： 450 600 间产生的回火间产生的回火脆性。在含脆性。在含Mn、Cr、Ni等元素的合金钢中易发生。等元素的合金钢中易发生。 产生的原因：某些杂质元素以及合金元素本身在产生的原因：某些杂质元素以及合金元素本身在原奥氏体晶界上的严重偏聚有关。

12、原奥氏体晶界上的严重偏聚有关。 如何防止：如何防止：回火后快冷回火后快冷 加入加入Mo、W(3)增大回火脆性增大回火脆性四、四、 合金元素对钢的机械性能的影响合金元素对钢的机械性能的影响四种强化机制四种强化机制固溶强化固溶强化弥散和沉淀强化弥散和沉淀强化位错强化位错强化细晶强化细晶强化 欲提高强度，设法增大位错运动的阻力，欲提高强度，设法增大位错运动的阻力，合金中能有效阻止位错运动的障碍有四种，因合金中能有效阻止位错运动的障碍有四种，因而强化机制也有四种。而强化机制也有四种。固溶强化固溶强化 通过形成固溶体使金属的强度和硬度提高的现通过形成固溶体使金属的强度和硬度提高的现象称为固溶强化。象称为

13、固溶强化。 原因：晶格畸变增大位错运动的阻力，使金属原因：晶格畸变增大位错运动的阻力，使金属的滑移变形变得更加困难，从而提高合金的强度和的滑移变形变得更加困难，从而提高合金的强度和硬度。硬度。弥散和沉淀强化弥散和沉淀强化 当第二相以细小弥散的微粒均匀分布于基体相中当第二相以细小弥散的微粒均匀分布于基体相中时，将阻碍位错运动，产生显著的强化作用。如果第时，将阻碍位错运动，产生显著的强化作用。如果第二相是从过饱和的固溶体中析出的第二相二相是从过饱和的固溶体中析出的第二相(如细小的碳如细小的碳化物化物)，则称为沉淀强化。如果第二相是以粉末冶金的，则称为沉淀强化。如果第二相是以粉末冶金的方式加入并起强

14、化作用，则称为弥散强化。方式加入并起强化作用，则称为弥散强化。位错强化位错强化 位错密度增加，位错间的交互作用增强，相互位错密度增加，位错间的交互作用增强，相互缠结，造成位错运动阻力增大，引起塑性变形抗力缠结，造成位错运动阻力增大，引起塑性变形抗力提高。提高。 金属晶粒越细晶界越多，变形抗力越大，金属金属晶粒越细晶界越多，变形抗力越大，金属的强度就越大。的强度就越大。 原因：原因：细晶强化细晶强化 例：为什么说得到马氏体随后回火处理是钢的例：为什么说得到马氏体随后回火处理是钢的最经济又最有效的强韧化方法？最经济又最有效的强韧化方法？ 答：淬火形成马氏体时，马氏体中的位错密度答：淬火形成马氏体时

15、，马氏体中的位错密度增高，而屈服强度是和位错密度成正比的，马氏体增高，而屈服强度是和位错密度成正比的，马氏体形成，马氏体被分隔成许多较小的、取向不同的区形成，马氏体被分隔成许多较小的、取向不同的区域（马氏体束），产生相当于晶粒细化的作用。马域（马氏体束），产生相当于晶粒细化的作用。马氏体中的合金元素也有固溶强化作用。氏体中的合金元素也有固溶强化作用。 马氏体是过饱和固溶体，回火时析出碳化物使马氏体是过饱和固溶体，回火时析出碳化物使间隙固溶强化效应大大减小，但使韧性大大改善，间隙固溶强化效应大大减小，但使韧性大大改善，同时析出的碳化物粒子能造成强烈的第二相强化。同时析出的碳化物粒子能造成强烈的第

16、二相强化。所以，获得马氏体并对其回火是钢的最经济最有效所以，获得马氏体并对其回火是钢的最经济最有效的综合强化方法。的综合强化方法。 第二节第二节 合金钢的分类及编号合金钢的分类及编号1.合金钢的分类合金钢的分类2.合金钢的编号合金钢的编号按用途分：结构钢、工具钢和特殊性能钢按用途分：结构钢、工具钢和特殊性能钢总原则：总原则：碳质量分数碳质量分数+合金元素符号合金元素符号+合金元素数量合金元素数量+质量级别质量级别结构钢：碳质量分数万分之一，两位数表示。结构钢：碳质量分数万分之一，两位数表示。工具钢、特殊性能钢：碳质量分数千分之一，一位数工具钢、特殊性能钢：碳质量分数千分之一，一位数 表示。表示

17、。工具钢的碳质量分数超过工具钢的碳质量分数超过1%时，碳质量分数不标出。时，碳质量分数不标出。碳质量分数的表示：碳质量分数的表示：标出主要合金元素，质量分数由其后面的数字标出，标出主要合金元素，质量分数由其后面的数字标出，平均质量分数为：平均质量分数为：1.5%2.49%标标2 2.5%3.49%标标3 以此类推以此类推 若若1.5%不标不标合金元素及其质量分数的表示：合金元素及其质量分数的表示：20CrMnTiW(C)约为约为0.2%主要元素主要元素Cr、Mn、Ti的质的质量分数均在量分数均在1.5%以下。以下。牌号：牌号：1Cr18Ni9TiW(C)约为约为0.1%主要元素主要元素w(Cr

18、)约为约为18% w(Ni)约为约为9% w(Ti) 1.5%牌号：牌号：专用钢用汉语拼音字首来表示。专用钢用汉语拼音字首来表示。少数特殊性能钢的编号例外。少数特殊性能钢的编号例外。特例特例1：滚珠轴承纲：滚珠轴承纲：GCr15：w(C)约为约为1.0% w(Cr)约为约为1.5%特例特例2：易切削钢：易切削钢：Y40Mn: w(C)约为约为0.4% w(Mn)1.5%特例特例3：高级优质钢在钢的末尾加：高级优质钢在钢的末尾加“A”：20Cr2Ni4A特例特例4：耐热钢：耐热钢：12Cr1MoV: w(C)约为约为0.12% w(Cr)约为约为0.1% w(Mo) 1.5% w(V) 1.5%

19、1.低合金结构钢低合金结构钢第三节第三节 合金结构钢合金结构钢(2)性能要求性能要求高强度高强度高韧性高韧性良好的焊接性和冷成型性良好的焊接性和冷成型性低的冷脆转变温度低的冷脆转变温度良好的耐蚀性良好的耐蚀性 主要用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、高主要用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、高压容器、输油输气管道、大型钢结构件。压容器、输油输气管道、大型钢结构件。(1)用途用途 (4)常用钢种：例：常用钢种：例：16Mn (Q345)热轧空冷状态下使用，不需专门的热处理热轧空冷状态下使用，不需专门的热处理为了改善焊接区，可进行一次正火处理。为了改善焊接区，可进行一次正火处理。组织：组织：F+S(5)热

20、处理和组织性能热处理和组织性能低碳：低碳：w(C)0.7%b.加入加入Cr、W 、Mo 、 V等合金元素等合金元素 Cr：提高淬透性：提高淬透性 W 、Mo：获得高的热硬性：获得高的热硬性 V：提高硬度和耐磨性：提高硬度和耐磨性 (3)成分特点成分特点低合金刃具钢低合金刃具钢9SiCr牌号：牌号：Cr、Si提高淬透性，Si提高回火稳定性。(4)常用钢种常用钢种 W(C)=0.9%w(Si)1.5%w(Cr) 1.5%高速钢W18Cr4V牌号：牌号：W(C)=0.7%0.8%Cr：提高淬透性，一般：提高淬透性，一般Cr的质量分数为的质量分数为4%。W：保证高的热硬性。：保证高的热硬性。V：提高钢

21、的硬度和耐磨性。：提高钢的硬度和耐磨性。w(W)=18%w(Cr)=4%w(V)1.5%回火后的组织：回火回火后的组织：回火M+细粒状碳化物细粒状碳化物+A工艺路线：工艺路线：图图W18Cr4V钢的热处理工艺路线图钢的热处理工艺路线图2.合金模具钢合金模具钢(1)冷模具钢冷模具钢 性能要求性能要求 a.高硬度，一般为高硬度，一般为58HRC 62HRC b.高耐磨性高耐磨性 c.足够的韧性和疲劳抗力足够的韧性和疲劳抗力 d.热处理变形小热处理变形小 用途用途 用于制造各种冷冲模、冷镦模、冷挤压模和拉丝用于制造各种冷冲模、冷镦模、冷挤压模和拉丝 模等，工作温度不超过模等，工作温度不超过20030

22、0。成分特点成分特点 a.高碳高碳 碳质量分数多在碳质量分数多在1.0%以上以上 b.加入加入Cr、Mo、W、V等合金元素等合金元素 钢种和牌号钢种和牌号 9SiCr、CrWMn、9Mn2V 热处理特点热处理特点 高碳高铬冷模具钢的热处理方案有两种：高碳高铬冷模具钢的热处理方案有两种： 一次硬化：在较高温度一次硬化：在较高温度(9501000)下淬火，下淬火，然后低温然后低温(150180)回火，硬度可达回火，硬度可达61HRC 64HRC。 二次硬化：在较高温度二次硬化：在较高温度(11001150)下淬火，下淬火，然后然后510520多次多次(一般为三次一般为三次)回火，产生二回火，产生二

23、次硬化，硬度可达次硬化，硬度可达60HRC 62HRC。 (2)热模具钢热模具钢 性能要求性能要求 a.高的热硬性和高温耐磨性高的热硬性和高温耐磨性 b.高的抗氧化性能高的抗氧化性能 c.高的热强度和足够的韧性高的热强度和足够的韧性 d.高的热疲劳抗力，以防止龟裂破坏高的热疲劳抗力，以防止龟裂破坏 用途用途 用于制造各种热锻模、热压模、热挤压模和压铸用于制造各种热锻模、热压模、热挤压模和压铸 模等，工作时型腔表面温度可达模等，工作时型腔表面温度可达600以上。以上。成分特点成分特点 a.中碳中碳 碳质量分数一般为碳质量分数一般为0.30.6% b.加入加入Cr、Ni、Mn、Si等合金元素等合金

24、元素 c.加入加入Mo、W、V等等 钢种和牌号钢种和牌号 5CrMnMo等等 热处理热处理3.合金量具钢合金量具钢(1)用途用途(2)性能要求性能要求高硬度高硬度高尺寸稳定性高尺寸稳定性主要用于制造各种测量工具。主要用于制造各种测量工具。高碳：高碳：w(C)=0.9%1.5%加入提高淬透性的元素：加入提高淬透性的元素：Cr、W、Mn(3)成分特点成分特点(4)常用钢种常用钢种:CrWMn、GCr15 保证硬度的前提下，尽量降低淬火温度，以保证硬度的前提下，尽量降低淬火温度，以 减少残余奥氏体。减少残余奥氏体。 高淬火后立即进行高淬火后立即进行-70-80的冷处理，的冷处理，使残余奥氏体尽可能转

25、变为马氏体。使残余奥氏体尽可能转变为马氏体。 (5)热处理特点热处理特点1.不锈钢不锈钢3.2.4特殊性能钢特殊性能钢(1)腐蚀概述腐蚀概述 金属腐蚀是自然界存在的一种自然现象，它是金属与环境化学、电化学相互作用的自发破坏过程。 世界各国因腐蚀而造成的经济损失十分惊人，一般工业发达国家的腐蚀损失是国民经济总产值的4左右。 据估计，世界上每年因腐蚀而不能使用的金属质量，大约相当于金属年产量的l4l3，而每年生产的黑色金属（钢铁）由于腐蚀而遭到破坏的有520。 金属在环境中，在金属表面或界面上进行的化学、电化学多相反应，或者由于物理溶解作用而造成的材料氧化、损坏或变质。金属的腐蚀过程属于氧化还原反

26、应。(2)腐蚀的定义腐蚀的定义 根据腐蚀反应机理的不同，通常可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。(3)腐蚀的分类腐蚀的分类 是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。 其主要特点是非电解质中的氧化剂直接与金属表面的原子相互作用而形成腐蚀产物。 电子的传递是在金属和氧化剂之间直接进行的，因而没有电流产生。化学腐蚀化学腐蚀： 是指金属与电解质发生电化学反映，并伴有电是指金属与电解质发生电化学反映，并伴有电流产生的腐蚀过程。流产生的腐蚀过程。 主要特点是其反应历程可以分为两个相对独立主要特点是其反应历程可以分为两个相对独立，并且可同时进行的过程，并且可同时进行的过程阴极反应与阳极反应。阴极反应与

27、阳极反应。电化学腐蚀电化学腐蚀： 最简单的原电池是最简单的原电池是CuZn原电池。如图所示。当外原电池。如图所示。当外电路接通时，电路中即有电流电路接通时，电路中即有电流通过。通过。 电极过程如下：电极过程如下： Zn 的电极电位较负，为的电极电位较负，为阳极，发生氧化反应。阳极，发生氧化反应。 Cu的电极电位较正，为的电极电位较正，为阴极，发生还原反应，溶液中阴极，发生还原反应，溶液中的的H离子与从离子与从Zn电极流过来的电极流过来的电子相结合放出氢气。电子相结合放出氢气。(4)电化学腐蚀的原理电化学腐蚀的原理阴极阴极：2H+2e-H2阳极阳极：ZnZn2+2e 腐蚀电池的总反应：腐蚀电池的

28、总反应：Zn+2H+Zn2+H2 随着反应的不断进行，锌不断地被离子化，随着反应的不断进行，锌不断地被离子化，释放电子，在外电路形成电流。锌离子化的结果，释放电子，在外电路形成电流。锌离子化的结果，是使锌被腐蚀。是使锌被腐蚀。 如果将一块合金置于电解质溶液中，也会发如果将一块合金置于电解质溶液中，也会发生同样的氧化、还原反应，组成腐蚀原电池，只生同样的氧化、还原反应，组成腐蚀原电池，只不过这种电池的阳极、阴极难以用肉眼去区分而不过这种电池的阳极、阴极难以用肉眼去区分而已。已。 金属组织结构的不均匀性而构成的微金属组织结构的不均匀性而构成的微 观电池观电池 金属与合金的晶粒与界面之间，各种不同的

29、相之间的电极电位是有差异的，由此在电解质溶液中也可能导致形成微电池而产生局部腐蚀。图不锈钢的晶间腐蚀图不锈钢的晶间腐蚀例：渗碳体电极电位高，例：渗碳体电极电位高，铁素体电极电位低。铁素体电极电位低。物理状态的不均匀性形成的微观电池物理状态的不均匀性形成的微观电池 金属在加工或使用过程中往往产生部分变形金属在加工或使用过程中往往产生部分变形或受力不均匀性，以及在热加工冷却过程中引起或受力不均匀性，以及在热加工冷却过程中引起的热应力和相变产生的组织应力等，都会形成微的热应力和相变产生的组织应力等，都会形成微观电池。观电池。 一般情况下，应力大的部位成为阳极，因此一般情况下，应力大的部位成为阳极，因

30、此在铁板弯曲处和铆接处容易发生腐蚀。在铁板弯曲处和铆接处容易发生腐蚀。 另外，温差、光照的不均匀性也会引起微观另外，温差、光照的不均匀性也会引起微观电池的形成。电池的形成。 金属表面膜不完整形成的微观电池金属表面膜不完整形成的微观电池 金属的表面一般都存在一层初生膜。如果这种金属的表面一般都存在一层初生膜。如果这种膜不完整、有孔隙或破损，则孔隙或破损处的金属膜不完整、有孔隙或破损，则孔隙或破损处的金属相对于表面膜来说，电极电位较负，成为微电池的相对于表面膜来说，电极电位较负，成为微电池的阳极，故腐蚀将从这里开始。阳极，故腐蚀将从这里开始。如：小孔腐蚀（点腐蚀如：小孔腐蚀（点腐蚀）(5)提高金属

31、材料腐蚀的能力提高金属材料腐蚀的能力 减少原电池形成的可能，使金属材料具有均匀减少原电池形成的可能，使金属材料具有均匀的单相组织，并尽可能提高金属材料的电极电位。的单相组织，并尽可能提高金属材料的电极电位。 尽可能减小两极之间的电极电位差，并提高尽可能减小两极之间的电极电位差，并提高阳级的电极电位。阳级的电极电位。 减少甚至阻隔腐蚀电流，使金属减少甚至阻隔腐蚀电流，使金属“钝化钝化”，即在表面形成致密的、稳定的保护膜，将介质与，即在表面形成致密的、稳定的保护膜，将介质与金属材料隔离。金属材料隔离。(6) 不锈钢的成分特点不锈钢的成分特点 碳含量碳含量 耐蚀性要求愈高，碳质量分数应愈低。耐蚀性要求愈高，碳质量分数应愈低。 C与与Cr形成碳化物形成碳化物 (Cr,Fe)23C6在晶界析出在晶界析出,使晶界周围严重贫铬使晶界周围严重贫铬W(Cr)12% 电极电位电极电位 加入加入Ni 可