不锈钢是耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种,又称不朽耐酸钢。不锈钢是在铁-碳合金中增加铬的元素,为铁-碳-铬三元素结合的金属,将碳稳定在0.2%的含量时,铬的含量增加到12.5%时,呈现出不锈性。不锈钢的耐蚀性主要从铬元素中获得,当钢中的含铬量达到12%左右时,铬与腐蚀介质中的氧作用,在钢表面形成一层很薄的氧化膜,可以阻止钢进一步腐蚀。钢中铬低于12.5%时,一般称为合金钢,相对易锈蚀。只有铬含量不小于12.5%时才称之为不锈钢。
不锈钢中的合金元素
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合金元素名称
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基本功能
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铁(Fe)
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是不锈钢的基本金属元素
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铬(Cr)
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是主要铁素体形成元素,铬与氧结合能生成耐腐蚀的Cr2O3钝化膜,是不锈钢保持耐蚀性的基本元素之一,铬含量增加可提高钢的钝化膜修复能力,一般不锈钢中的铬含量必须在12.5%以上;
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碳(C)
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是强奥氏体形成元素,可显著提高钢的强度,另外碳对耐腐蚀性也有不利的影响;
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镍(Ni)
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是主要奥氏体形成元素,能减缓钢的腐蚀现象及在加热时晶粒的长大;
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钼(Mo)
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是碳化物形成元素,所形成的碳化物极为稳定,能阻止奥氏体加热时的晶粒长大,减小钢的过热敏感性,另外钼元素能使钝化膜更致密牢固,从而有效提高不锈钢的耐Cl-腐蚀性;
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铌、钛(Nb、Ti)
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是强碳化物形成元素,能提高钢的耐晶间腐蚀能力。但碳化钛对不锈钢的表面质量有不利影响,因此在表面要求较高的不锈钢中一般通过添加铌来改善性能;
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氮(N)
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是强奥氏体形成元素,可显著提高钢的强度。但是对不锈钢的时效开裂影响较大,因此在冲压用途的不锈钢中要严格控制氮含量;
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磷、硫(P、S)
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是不锈钢中的有害元素,对不锈钢的耐腐蚀性和冲压性都会产生不利影响。
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数据来源:公开资料整理
相关报告:智研咨询发布的《2018-2024年中国不锈钢行业市场分析预测及发展趋势研究报告》
不锈钢按成分可分为Cr系(400系列)、Cr-Ni系(300系列)、Cr-Mn-Ni(200系列)、耐热铬合金钢(500系列)及析出硬化系(600系列)。
铬为钢灰色金属,铬矿常被加工成铬铁,90%以上用于不锈钢的生产。世界铬铁矿资源总量超过120亿吨,据美国地质调查局的数据显示,铬铁矿资源在全球分布极不均衡,主要分布在南非、哈萨克斯坦、津巴布韦、芬兰、印度、巴西等国,其中,南非、哈萨克斯坦和津巴布韦是世界上铬铁矿资源最丰富的3个国家。我国铬矿资源很大程度以来进口,南非、土耳其和津巴布韦是我国铬矿的主要进口国,分别占2017年我国铬矿进口数量的72.34%,8.04%和3.23%。
世界铬铁矿储量和储量基础(商品级矿石)
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序号
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公司名称
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储量(万吨)
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储量基础(万吨)
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1
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南非
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96000
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550000
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2
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哈萨克斯坦
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41000
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41000
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3
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津巴布韦
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14000
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93000
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4
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芬兰
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4100
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12000
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5
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印度
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1800
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3900
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6
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巴西
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1400
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2300
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7
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土耳其
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800
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2000
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8
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阿尔巴尼亚
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610
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610
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9
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俄罗斯
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400
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4600
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10
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伊朗
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240
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240
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11
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美国
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-
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700
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数据来源:公开资料整理
我国铬矿资源行政区划占比