不銹鋼是耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質或具有不銹性的鋼種,又稱不朽耐酸鋼。不銹鋼是在鐵-碳合金中增加鉻的元素,為鐵-碳-鉻三元素結合的金屬,將碳穩定在0.2%的含量時,鉻的含量增加到12.5%時,呈現出不銹性。不銹鋼的耐蝕性主要從鉻元素中獲得,當鋼中的含鉻量達到12%左右時,鉻與腐蝕介質中的氧作用,在鋼表面形成一層很薄的氧化膜,可以阻止鋼進一步腐蝕。鋼中鉻低于12.5%時,一般稱為合金鋼,相對易銹蝕。只有鉻含量不小于12.5%時才稱之為不銹鋼。
不銹鋼中的合金元素
合金元素名稱
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基本功能
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鐵(Fe)
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是不銹鋼的基本金屬元素
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鉻(Cr)
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是主要鐵素體形成元素,鉻與氧結合能生成耐腐蝕的Cr2O3鈍化膜,是不銹鋼保持耐蝕性的基本元素之一,鉻含量增加可提高鋼的鈍化膜修復能力,一般不銹鋼中的鉻含量必須在12.5%以上;
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碳(C)
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是強奧氏體形成元素,可顯著提高鋼的強度,另外碳對耐腐蝕性也有不利的影響;
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鎳(Ni)
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是主要奧氏體形成元素,能減緩鋼的腐蝕現象及在加熱時晶粒的長大;
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鉬(Mo)
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是碳化物形成元素,所形成的碳化物極為穩定,能阻止奧氏體加熱時的晶粒長大,減小鋼的過熱敏感性,另外鉬元素能使鈍化膜更致密牢固,從而有效提高不銹鋼的耐Cl-腐蝕性;
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鈮、鈦(Nb、Ti)
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是強碳化物形成元素,能提高鋼的耐晶間腐蝕能力。但碳化鈦對不銹鋼的表面質量有不利影響,因此在表面要求較高的不銹鋼中一般通過添加鈮來改善性能;
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氮(N)
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是強奧氏體形成元素,可顯著提高鋼的強度。但是對不銹鋼的時效開裂影響較大,因此在沖壓用途的不銹鋼中要嚴格控制氮含量;
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磷、硫(P、S)
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是不銹鋼中的有害元素,對不銹鋼的耐腐蝕性和沖壓性都會產生不利影響。
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數據來源:公開資料整理
相關報告:智研咨詢發布的《2018-2024年中國不銹鋼行業市場分析預測及發展趨勢研究報告》
不銹鋼按成分可分為Cr系(400系列)、Cr-Ni系(300系列)、Cr-Mn-Ni(200系列)、耐熱鉻合金鋼(500系列)及析出硬化系(600系列)。
鉻為鋼灰色金屬,鉻礦常被加工成鉻鐵,90%以上用于不銹鋼的生產。世界鉻鐵礦資源總量超過120億噸,據美國地質調查局的數據顯示,鉻鐵礦資源在全球分布極不均衡,主要分布在南非、哈薩克斯坦、津巴布韋、芬蘭、印度、巴西等國,其中,南非、哈薩克斯坦和津巴布韋是世界上鉻鐵礦資源最豐富的3個國家。我國鉻礦資源很大程度以來進口,南非、土耳其和津巴布韋是我國鉻礦的主要進口國,分別占2017年我國鉻礦進口數量的72.34%,8.04%和3.23%。
世界鉻鐵礦儲量和儲量基礎(商品級礦石)
序號
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公司名稱
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儲量(萬噸)
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儲量基礎(萬噸)
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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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哈薩克斯坦
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41000
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41000
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3
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津巴布韋
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14000
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93000
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4
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芬蘭
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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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阿爾巴尼亞
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610
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610
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9
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俄羅斯
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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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美國
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-
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700
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數據來源:公開資料整理
我國鉻礦資源行政區劃占比