鉬鉬形成鐵素體的能力與鉻相當(dāng)。鉬還促進(jìn)不銹鋼中金屬間化合物σ相、χ相、η相等的沉淀,對鋼的耐蝕性和力學(xué)性能都會(huì)產(chǎn)生不利影響。為使奧氏體不銹鋼能保持單一的奧氏體組織,隨鋼中鉬含量的增加,需相應(yīng)提高鎳、氮及錳等奧氏體形成元素的含量。
鉬在奧氏體不銹鋼中有明顯的固溶強(qiáng)化效果(圖4.19)。隨鉬含量的增加,鋼的高溫持久強(qiáng)度、抗蠕變性能均有較大的提高,因此含鉬不銹鋼也常在較高溫度下使用。
加入鉬使鋼的高溫變形抗力增大,而鋼中常存在少量的δ鐵素體,因而含鉬不銹鋼的熱加工性能比不含鉬的差。鉬含量越高,熱加工性能越差。如果鋼中有金屬間化合物沉淀,將會(huì)顯著惡化鋼的塑性和韌性。
鉬在奧氏體不銹鋼中的主要作用是擴(kuò)大其使用范圍,提高鋼在還原介質(zhì)中的耐蝕性,如H2SO4、H3PO4,以及一些有機(jī)酸和尿素環(huán)境,并提高鋼的耐點(diǎn)蝕及耐縫隙腐蝕性能。但在氧化性介質(zhì)中,鉬的作用是有害的,在鉬含量大于3.5%后,HNO3中的腐蝕速率急劇增加。因此,含鉬的奧氏體不銹鋼不用于耐硝酸腐蝕的條件下。圖9.62為鉬對鉻鎳奧氏體不銹鋼(18%Cr-10%~15%Ni)在海洋大氣掛片條件下點(diǎn)蝕的影響,顯示出鉬的良好作用。一些研究工作表明,在不銹鋼中,Mo是以MoO2-4的形式溶解在溶液中,在Cl-存在的條件下,鈍化膜破裂后生成金屬活性面。由于MoO2-4的吸附,抑制了金屬的再溶解。大量實(shí)驗(yàn)已證明,鉬的作用僅在鋼中含有較高的鉻含量時(shí)才有效。
鉬對奧氏體不銹鋼的耐應(yīng)力腐蝕有害。在高濃度氯化物應(yīng)力腐蝕條件下,鉬含量在3%以下時(shí),隨鉬含量的增加,耐應(yīng)力腐蝕性能下降;在鉬含量大于3%時(shí),隨鉬含量的增加,耐應(yīng)力腐蝕性能隨之提高。在含微量氯化物及飽和氧的水溶液中,應(yīng)力腐蝕多以點(diǎn)蝕為起源,在這種情況下,鉬對奧氏體不銹鋼的耐應(yīng)力腐蝕性能有利。