1.3　不锈钢中各元素的作用

在不锈钢中除了铬、碳和镍外，还添加了很多其他元素，为的是改善力学性能和耐腐蚀性能或者是为了控制微观组织。本小节对不锈钢中各种合金元素添加剂进行综述，并总结可由成分来预测组织的演变。（表1-1大致说明了合金元素在不锈钢中的作用）

表1-1　合金元素在不锈钢中的作用

注：A—效果强烈；B—中等效果；C—效果较弱

按照合金元素对组织的影响分成三大类型，即铁素体形成元素、奥氏体形成元素和碳化物形成元素，并分别就每种元素对性能的影响作了介绍。需要指出的是，各合金元素对不锈钢性能的影响研究深入，资料多，数据全；而对焊缝性能的影响研究工作很少，数据有限。因此，书中大量的数据是来自钢种研究的结果，但对于焊缝而言，这些数据也有重要的参考价值和借鉴作用。有些情况下，焊缝的成分范围与钢种基本一致，这时在性能上也会有相似的表现；有些时候两者在成分范围上有一定差异，甚至在元素类型上有所不同，这时候两者的性能会有一定差别，各有各的特性，要根据实际需要作出选择或调整焊缝成分，并通过试验加以确定。就电弧焊而论，为了保证焊缝充分脱氧，需要加入一定量的硅、锰等元素，如果硅、锰含量过低，焊缝中氧含量可能偏高。为防止焊接时出现气孔，焊缝中的氮含量必须限制在一定范围之内，但可以通过调整合金成分提高氮的溶解度，尽可能满足对氮含量的要求。另外，钛是一个特别容易氧化的元素，向焊缝中过渡钛是很困难的，为此，可以采用含铌的焊缝金属来替代。总之，焊缝合金化有其自身的特殊性，既要尽可能与钢种成分相一致，又要符合焊接冶金上的要求。最后还要说明的是，碳化物形成元素有些也是铁素体形成元素或奥氏体形成元素，如碳、铬、钼、锰等。故书中仅将钛、铌、钒、钨等作为生成碳化物的元素加以介绍。