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不锈钢中的合金元素
根据具体牌号和成分，不锈钢包含多种合金元素。下面列出了合金添加物及其存在的原因，同时附有汇总表。
碳（C）：铁与碳形成合金，可炼钢，具有增加铁的硬度和强度的作用。纯铁不能通过热处理来硬化或强化，但添加碳可以实现广泛的硬度和强度。在奥氏体和铁素体不锈钢中，高碳含量是不希望的，特别是对于焊接，因为存在碳化物沉淀的威胁。
锰 (Mn)：钢中添加锰可改善热加工性能并提高强度、韧性和淬透性。锰与镍一样，是奥氏体形成元素，在 AISI200 系列奥氏体不锈钢中用作镍的替代品，例如 AISI 202 作为 AISI 304 的替代品。
铬 (Cr)：在钢中添加铬以提高钢的性能。抗氧化性。随着添加更多的铬，这种电阻会增加。“不锈钢的铬含量至少为 10.5%（传统上为 11% 或 12%）。与铬含量较低的钢相比，这具有非常显着的耐全面腐蚀性能。耐腐蚀是由于不锈钢表面形成了氧化铬自修复钝化层。
镍 (Ni)：镍大量添加到高铬不锈钢中，含量超过 8%，形成最重要的一类耐腐蚀和耐热钢。这些是奥氏体不锈钢，以 18-8 (304/1.4301) 为代表，其中镍形成奥氏体的倾向使其在高温和低温下具有良好的韧性（冲击强度）和高强度。镍还大大提高了抗氧化和抗腐蚀能力。
钼 (Mo)：钼添加到铬镍奥氏体钢中可提高抗点蚀和缝隙腐蚀的能力，尤其是在含氯化物和硫的环境中。
氮（N）：氮具有增加不锈钢奥氏体稳定性的作用，并且与镍一样，氮是奥氏体形成元素。当不锈钢中添加氮时，屈服强度和抗点蚀能力都得到极大提高。
铜（Cu）：铜通常作为残留元素存在于不锈钢中。然而，它被添加到一些合金中以产生沉淀硬化特性或增强耐腐蚀性，特别是在海水环境和硫酸中。
钛 (Ti)：添加钛是为了稳定碳化物，特别是在焊接材料时。它与碳结合形成碳化钛，碳化钛非常稳定且难溶于钢中，这往往会最大限度地减少晶间腐蚀的发生。添加大约 0.25 / 0.60% 的钛会使碳优先于铬与钛结合，从而防止耐腐蚀的铬作为晶间碳化物结合，并防止晶界处耐腐蚀性的损失。然而，近年来，由于钢铁制造商能够提供碳含量极低、无需稳定即可轻松焊接的不锈钢，钛的使用量近年来逐渐减少。
磷（P）：磷通常与硫一起添加，以改善机械加工性。奥氏体不锈钢中的磷可提高强度。然而，它对耐腐蚀性有不利影响，并增加了材料在焊接过程中开裂的倾向。
硫 (S)：少量添加时，硫可改善机械加工性能。然而，与磷一样，它对耐腐蚀性和可焊性有不利影响。
硒 (Se)：硒以前被用作改善机械加工性的添加剂。
铌/钶 (Nb)：将铌添加到钢中是为了稳定碳，因此其性能与钛相同。铌还具有强化高温钢和合金的作用。
硅 (Si)：硅在钢的熔炼中用作脱氧（镇静）剂，因此大多数钢都含有少量的硅。
钴 (Co)：当暴露于核反应堆的强烈辐射时，钴会变得具有高放射性，因此，任何用于核服务的不锈钢都会受到钴限制，通常最多约为 0.2%。这个问题之所以突出，是因为用于生产奥氏体不锈钢的镍中通常存在残留的钴含量。
钙 (Ca)：少量添加用于改善机械加工性，而不会因硫、磷和硒而对其他性能产生不利影响。
碳（C）：铁与碳形成合金，可炼钢，具有增加铁的硬度和强度的作用。纯铁不能通过热处理来硬化或强化，但添加碳可以实现广泛的硬度和强度。在奥氏体和铁素体不锈钢中，高碳含量是不希望的，特别是对于焊接，因为存在碳化物沉淀的威胁。
锰 (Mn)：钢中添加锰可改善热加工性能并提高强度、韧性和淬透性。锰与镍一样，是奥氏体形成元素，在 AISI200 系列奥氏体不锈钢中用作镍的替代品，例如 AISI 202 作为 AISI 304 的替代品。
铬 (Cr)：在钢中添加铬以提高钢的性能。抗氧化性。随着添加更多的铬，这种电阻会增加。“不锈钢的铬含量至少为 10.5%（传统上为 11% 或 12%）。与铬含量较低的钢相比，这具有非常显着的耐全面腐蚀性能。耐腐蚀是由于不锈钢表面形成了氧化铬自修复钝化层。
镍 (Ni)：镍大量添加到高铬不锈钢中，含量超过 8%，形成最重要的一类耐腐蚀和耐热钢。这些是奥氏体不锈钢，以 18-8 (304/1.4301) 为代表，其中镍形成奥氏体的倾向使其在高温和低温下具有良好的韧性（冲击强度）和高强度。镍还大大提高了抗氧化和抗腐蚀能力。
钼 (Mo)：钼添加到铬镍奥氏体钢中可提高抗点蚀和缝隙腐蚀的能力，尤其是在含氯化物和硫的环境中。
氮（N）：氮具有增加不锈钢奥氏体稳定性的作用，并且与镍一样，氮是奥氏体形成元素。当不锈钢中添加氮时，屈服强度和抗点蚀能力都得到极大提高。
铜（Cu）：铜通常作为残留元素存在于不锈钢中。然而，它被添加到一些合金中以产生沉淀硬化特性或增强耐腐蚀性，特别是在海水环境和硫酸中。
钛 (Ti)：添加钛是为了稳定碳化物，特别是在焊接材料时。它与碳结合形成碳化钛，碳化钛非常稳定且难溶于钢中，这往往会最大限度地减少晶间腐蚀的发生。添加大约 0.25 / 0.60% 的钛会使碳优先于铬与钛结合，从而防止耐腐蚀的铬作为晶间碳化物结合，并防止晶界处耐腐蚀性的损失。然而，近年来，由于钢铁制造商能够提供碳含量极低、无需稳定即可轻松焊接的不锈钢，钛的使用量近年来逐渐减少。
磷（P）：磷通常与硫一起添加，以改善机械加工性。奥氏体不锈钢中的磷可提高强度。然而，它对耐腐蚀性有不利影响，并增加了材料在焊接过程中开裂的倾向。
硫 (S)：少量添加时，硫可改善机械加工性能。然而，与磷一样，它对耐腐蚀性和可焊性有不利影响。
硒 (Se)：硒以前被用作改善机械加工性的添加剂。
铌/钶 (Nb)：将铌添加到钢中是为了稳定碳，因此其性能与钛相同。铌还具有强化高温钢和合金的作用。
硅 (Si)：硅在钢的熔炼中用作脱氧（镇静）剂，因此大多数钢都含有少量的硅。
钴 (Co)：当暴露于核反应堆的强烈辐射时，钴会变得具有高放射性，因此，任何用于核服务的不锈钢都会受到钴限制，通常最多约为 0.2%。这个问题之所以突出，是因为用于生产奥氏体不锈钢的镍中通常存在残留的钴含量。
钙 (Ca)：少量添加用于改善机械加工性，而不会因硫、磷和硒而对其他性能产生不利影响。