Легирующие элементы из дуплексной стали

Легирующими элементами дуплексных нержавеющих сталей являются в основном Cr, Mo, N и Ni. Их роль в дуплексных сталях заключается в следующем.
1. Хром
Сталь содержит минимум % Cr для образования устойчивой пассивирующей пленки, которая защищает сталь от атмосферной коррозии.
Коррозионная стойкость нержавеющей стали повышается с увеличением содержания Cr.
Cr — ферритный элемент, который может придать железу структуру с объемно-центрированной кубической решеткой, а также может улучшить антиоксидантную способность стали при высоких температурах.
2. Молибден
Mo является ферритообразующим элементом, который также способствует образованию интерметаллических фаз.
Поэтому содержание Mo обычно составляет менее 7,5% в аустенитных нержавеющих сталях и менее 4% в дуплексных сталях.
3. Азот
Азот повышает стойкость аустенитных и дуплексных нержавеющих сталей к точечной и щелевой коррозии, может значительно повысить прочность стали и является одним из самых эффективных элементов для упрочнения растворов.
Повышая прочность стали, элемент N также увеличивает вязкость аустенитных и дуплексных нержавеющих сталей, замедляет образование интерметаллических фаз, дает дуплексной нержавеющей стали достаточно времени для обработки и изготовления, а также противодействует тенденции к образованию сигма-фаз из-за высокого содержания Cr и Mo.
N является сильным аустенитным элементом, который может частично заменять Ni в аустенитных нержавеющих сталях, а N, имеющий концентрацию, близкую к пределу растворимости, добавляется в дуплексные нержавеющие стали для регулирования фазового равновесия с Ni.
4. Никель
Никель (Ni) — элемент, стабилизирующий аустенитную структуру. Добавление никеля к сплавам на основе железа приводит к изменению кристаллической структуры нержавеющей стали с объёмноцентрированной кубической (феррит) на гранецентрированную кубическую (аустенит).
Ni задерживает образование интерметаллической фазы, но не так эффективно, как N. Ni является хорошим стабилизатором интерметаллической фазы.