鉬是除鉻、鎳之外不銹鋼中另一個(gè)重要的元素。鉻鎳奧氏體不銹鋼一般僅用于要求不銹性和耐氧化性介質(zhì)的條件下，鉬的加入，極大地改變了奧氏體不銹鋼的組織和服役性能，尤其是耐蝕性。

  鉬是鐵素體形成元素，其能力和鉻相當(dāng)，因此在含鉬奧氏體不銹鋼中，為保持奧氏體組織的穩(wěn)定性，鎳含量較鉻鎳奧氏體不銹鋼高。鉬的加入，除了對鐵素體和奧氏體組織平衡的影響之外，對奧氏體不銹鋼帶來組織上的更大的影響是顯著促進(jìn)奧氏體不銹鋼中金屬間相的形成，比如σ相、x相、Laves相等，將極大地降低鋼的組織熱穩(wěn)定性，增加鋼的脆化敏感性，進(jìn)而導(dǎo)致鋼的塑韌性、耐蝕性、冷成型性和焊接性的降低。隨著鉬含量的增加，對奧氏體不銹鋼組織的影響更加明顯，尤其是在超級(jí)奧氏體不銹鋼中。對于4％以上鉬含量的奧氏體不銹鋼，為保證組織的穩(wěn)定性，避免金屬間相的析出，均要求在更高的溫度和更長的保溫時(shí)間固溶處理以充分消融金屬間相。

  鉬作為一個(gè)較大的原子，通過固溶強(qiáng)化可提高包括高溫強(qiáng)度等不銹鋼的強(qiáng)度，并改善奧氏體不銹鋼的高溫持久和蠕變性能。但是鉬的加入使鋼的高溫變形抗力增加，尤其是當(dāng)奧氏體不銹鋼中因鉬的加入存在少量8鐵素體時(shí)，其熱加工性、熱成型性明顯低于鉻鎳奧氏體不銹鋼。

  與不含鉬的不銹鋼相比，含鉬不銹鋼通常耐腐蝕性能更好，常應(yīng)用于腐蝕性更強(qiáng)的環(huán)境如化工設(shè)備或海洋用途。鉬主要提升不銹鋼的耐還原性介質(zhì)的腐蝕性，尤其是點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕，其耐蝕性能是鉻的3.5倍。含鉬不銹鋼的再鈍化能力顯著強(qiáng)于鉻鎳不銹鋼。研究表明，鉬的作用僅當(dāng)鋼中含有較高鉻含量的時(shí)候才有效。這是因?yàn)殂f能顯著促進(jìn)鉻在鈍化膜中的富集，從而增強(qiáng)不銹鋼鈍化膜的穩(wěn)定性，顯著強(qiáng)化鋼中鉻的耐蝕作用，從而大幅提高奧氏體不銹鋼的耐蝕性。由于鉬的耐蝕性是和鉻協(xié)同作用的結(jié)果，因此在研究含鉬不銹鋼時(shí)，往往需要尋找鉻、鉬含量的平衡，以找到最佳耐蝕性的成分組合。此外，鉬形成鉬酸鹽后可以起到緩蝕劑的作用。

  在Cr-Ni-Mo奧氏體不銹鋼合金體系中，廣為人知的當(dāng)屬17Cr-12Ni-2Mo，即316系列。06Cr17Ni12Mo2（316）屬于奧氏體不銹鋼，具有良好的強(qiáng)度、塑韌性和冷成型性及良好的低溫性能。由于在18-8型基礎(chǔ)上加入2％鉬，因而具有更好的耐還原性介質(zhì)和耐點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕的能力，在各種有機(jī)酸、無機(jī)酸、堿、鹽類（如亞硫酸、硫酸、磷酸、醋酸、甲酸、鹵素鹽等）、海水中均具有較好的耐蝕性。022Cr17Ni12Mo2（316L）是在06Cr17Ni12Mo2基礎(chǔ)上發(fā)展的超低碳奧氏體不銹鋼，為平衡組織穩(wěn)定，鎳含量更高。和06Cr17Ni12Mo2相比，022Cr17Ni12Mo2 具有更好的耐敏化態(tài)晶間腐蝕性能，適于制造厚截面尺寸的焊接部件和設(shè)備。上述兩種奧氏體不銹鋼是制造合成纖維、石油化工、紡織、化肥、造紙、印染及原子能工業(yè)用設(shè)備的重要耐蝕材料。

  采用氮合金化技術(shù)，在06Cr17Ni12Mo2 和022Cr17Ni12Mo2 基礎(chǔ)上，發(fā)展了06Cr17Ni12Mo2N（316N）和022Cr17Ni12Mo2N（316LN）奧氏體不銹鋼，氮含量一般控制在0.10％～0.25％范圍內(nèi)，既利用了氮的有益作用，又防止氮化物等有害相的析出。氮的加入，進(jìn)一步提高了不銹鋼的強(qiáng)度，同時(shí)仍保持較高的塑韌性水平。在耐蝕性方面，除仍保留原始鋼種的耐蝕特點(diǎn)外，氮的加入改善了鋼的耐局部腐蝕性能，如耐點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕和晶間腐蝕性能均得到不同程度的提高。奧氏體不銹鋼的冶金生產(chǎn)工藝性能基本和原始鋼種一致，易于生產(chǎn)板、管、絲、帶、鍛件、型材等冶金產(chǎn)品。在不含氮鋼種的強(qiáng)度稍顯不足的應(yīng)用領(lǐng)域，此兩鋼種是最佳候選材料。

  含氮、含鉬的Cr-Ni-Mo奧氏體不銹鋼，由于兼具強(qiáng)度和耐蝕性，在核電一回路管道系統(tǒng)普遍使用。核電一回路系統(tǒng)是由主管道（反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)）及多個(gè)高能輔助系統(tǒng)（如壓力安全系統(tǒng)、余熱排出系統(tǒng)、安全注射系統(tǒng)）組成。一回路系統(tǒng)的管道在反應(yīng)堆運(yùn)行期間的工作條件十分苛刻，除了承受各種載荷組合和低周、高頻疲勞所引起的機(jī)械損傷外，還將承受反應(yīng)堆冷卻劑介質(zhì)的高溫、高壓、高流速及 海洋環(huán)境造成的氯離子腐蝕的危害。作為重要的核級(jí)管道部件，一回路系統(tǒng)管道材料均選用具有優(yōu)異的耐晶間腐蝕性能、良好的抗疲勞性能和焊接性能的Cr-Ni-Mo奧氏體不銹鋼。

  為進(jìn)一步提高Cr-Ni-Mo奧氏體不銹鋼在還原性介質(zhì)中的耐蝕性，發(fā)展了含銅的Cr-Ni-Mo奧氏體不銹鋼，如00Cr18Ni14Mo2Cu2、00Cr20Ni25Mo4.5Cu等。銅能顯著提高奧氏體不銹鋼對還原性介質(zhì)如硫酸、磷酸等的耐蝕性，當(dāng)用鉬和銅復(fù)合合金化時(shí)，效果更加突出。在高溫濃硫酸中，高硅不銹鋼的耐蝕性能則更加優(yōu)異，如00Cr17Ni17Si6、00Cr18Ni20Si6MoCu 和00Cr11Ni22Si6Mo2Cu。00Cr11Ni22Si6Mo2Cu為我國于20世紀(jì)90年代自主研發(fā)的專利牌號(hào)SS920。此鋼的最大特點(diǎn)是在高溫濃硫酸中具有優(yōu)異的耐蝕性，在130℃、96％硫酸中，鋼的腐蝕速率小于0.05毫米/年。此鋼的冷、熱成  型性能良好，可生產(chǎn)板、管、絲、帶、鍛件、鑄件等冶金產(chǎn)品。

  022Cr17Ni12Mo2不銹鋼是在06Cr17Ni12Mo2不銹鋼的基礎(chǔ)上降低碳含量得到的一種耐腐蝕性能良好的Cr-Ni-Mo型超低碳不銹鋼。其耐腐蝕性、耐晶間腐蝕性能和高溫力學(xué)性能良好，是目前奧氏體不銹鋼應(yīng)用最為廣泛的鋼種之一。022Cr19Ni13Mo3不銹鋼也是應(yīng)用較為廣泛的一種Cr-Ni-Mo不銹鋼，具有良好的耐蝕性、耐熱性、低溫強(qiáng)度和機(jī)械特性，適合用于食品的加工、儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)取?/span>

  表2-1-3給出了Cr-Ni-Mo（Mo≤4％）奧氏體不銹鋼的化學(xué)成分。

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