不銹鋼坯料的元素組成直接決定了其耐腐蝕性和機(jī)械性能,核心成分通常包括鉻(Cr含量≥10.5%)作為基礎(chǔ)防腐元素,通過(guò)與氧氣反應(yīng)形成致密氧化膜來(lái)實(shí)現(xiàn)防腐特性。鎳(Ni)的加入能顯著提升材料延展性和抗酸蝕能力,特別是在304不銹鋼中鎳含量通??刂圃?-10%之間。碳(C)作為強(qiáng)化元素雖然能提高硬度,但過(guò)量會(huì)導(dǎo)致晶間腐蝕風(fēng)險(xiǎn),因此食品級(jí)不銹鋼通常將碳含量控制在0.08%以下(如304L低碳鋼)。
現(xiàn)代不銹鋼坯料還會(huì)根據(jù)用途添加鉬(Mo)、鈦(Ti)等特種元素,例如316不銹鋼就含有2-3%的鉬元素以增強(qiáng)抗氯化物腐蝕能力,這類材料特別適合海洋環(huán)境使用。硅(Si)和錳(Mn)作為脫氧劑和穩(wěn)定劑通常占比1-2%,而氮(N)在200系列不銹鋼中可部分替代鎳的作用。需要特別注意的是,硫(S)和磷(P)等雜質(zhì)元素會(huì)嚴(yán)格控制在0.03%以下,以避免影響焊接性能和材料純度。
雙相不銹鋼這類高端坯料會(huì)通過(guò)精確調(diào)控鉻(22-25%)、鎳(4-7%)和鉬(3-4%)的比例,配合0.15-0.3%的氮含量,形成獨(dú)特的奧氏體-鐵素體雙相結(jié)構(gòu)。這種微觀結(jié)構(gòu)使其兼具強(qiáng)度(抗拉強(qiáng)度≥620MPa)和耐應(yīng)力腐蝕性能,在石化管道等苛刻環(huán)境中表現(xiàn)突出。有些特種不銹鋼還會(huì)添加銅(Cu)來(lái)提升抗菌性能,或加入鈮(Nb)來(lái)穩(wěn)定碳化物分布,這些元素的協(xié)同作用使得不銹鋼坯料能適應(yīng)從廚具到核電站的各種應(yīng)用場(chǎng)景。