不锈钢板的力学性分析

无论是不锈钢板还是耐热钢板，奥氏体型的钢板综合性能最佳。它们既有足够的强度，又具备极好的塑性和适中硬度，这也是其被广泛采用的原因之一。与大多数金属材料相似，奥氏体型不锈钢在温度降低时抗拉强度、屈服强度和硬度会提高；而塑性则随着温度降低而减小。然而，在15~80°C范围内，其抗拉强度增长较为均匀，并且冲击韧性在低温下缓慢减少，并不存在脆性转变温度。因此，在低温环境下使用时仍能保持足够的塑性和韧性。

耐热性能指高温下既有抗氧化或耐气体介质腐蚀的热稳定性，同时还具备足够的强度即热强性。碳在奥氏体不锈钢中可通过固溶强化显著提高其力学强度及对42%MgCl2沸腾溶液等高浓氯化物的耐应力腐蚀性能。然而，在不锈钢和耐蚀用途中，碳常被视为有害元素，因为在一些条件下（如焊接或经450~850℃加热），碳可与钢中的铬形成高铬Cr23C6型碳化合物从而导致局部铬贫化、降低钢的耐蚀性特别是耐晶间腐蚀性能。因此，新发展的铬镍奥氏体不锈钢大都采用超低碳型材料。

铬是奥氏体不锈钢中最主要的合金元素之一，其对于提高奥氏体不锈钢抗氧化介质和酸性氯化物介质等方面具有显着作用，并且还可以提高其抵御局部腐蚀、点腐蚀及缝隙腐蚀等方面的能力。同时，在含Cl-和O2水介质、高温高压水以及点起源应力环境下，增加奥氏体不锈钢中铬含量也会对其耐应力腐败产生积极影响。但需要注意到，在某些情况下（如MgCl2沸腾溶液中），铬的作用可能是有害的。

除了对负数氏体不锈钢的耐蚀性有重要影响外，铬还能显著提高该类钢的抗氧化、抗硫化和抗融盐腐蚀等性能。镍是强烈并稳定奥氏体且扩大奥氏体相区的元素，在含有0.1%碳和18%铬时所需的最低镍含量约为8%，以保持单一的奥氏体组织。随着镍含量增加，残余的铁素体可完全消除，并降低σ相形成倾向；同时马氏体转烃温度降低，甚至可不出现λ→M相变。但是，镍含量增加会降低碳在奥氏体不锈钢中的溶解度，从而使碳化物析出倾向增强。

在各种酸介质中，钼作为合金元素可以进一步提高奥氏体不锈钢在还原性介质下（如H2SO4、H3PO4、某些有机酸和尿素环境）的耐蚀性，并提高其耐点腐蚀及缝隙腐蚀等性能。虽然钼对于奥氏体不锈钢的氧化作用不显著，但随着钼含量的增加，钢的高温强度提高。然而，钼含量越高，热加工性能越差，并且容易产生κ(σ)相沉淀，从而恶化塑性和韧性。

总之，在奥氏体不锈钢中铬、镍和钼等元素对其组织和性能都有重要影响。其中镍可以提高奥氏体稳定性并改善其冷加工硬化倾向；而钼则主要是为了进一步提高耐还原性介质、耐点腐蚀及缝隙腐蚀等方面的耐蚀性能。

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