钼是除铬、镍之外不锈钢中另一个重要的元素。铬镍奥氏体不锈钢一般仅用于要求不锈性和耐氧化性介质的条件下，钼的加入，极大地改变了奥氏体不锈钢的组织和服役性能，尤其是耐蚀性。
钼是铁素体形成元素，其能力和铬相当，因此在含钼奥氏体不锈钢中，为保持奥氏体组织的稳定性，镍含量较铬镍奥氏体不锈钢高。钼的加入，除了对铁素体和奥氏体组织平衡的影响之外，对奥氏体不锈钢带来组织上的更大的影响是显著促进奥氏体不锈钢中金属间相的形成，比如σ相、x相、Laves相等，将极大地降低钢的组织热稳定性，增加钢的脆化敏感性，进而导致钢的塑韧性、耐蚀性、冷成型性和焊接性的降低。随着钼含量的增加，对奥氏体不锈钢组织的影响更加明显，尤其是在超级奥氏体不锈钢中。对于4％以上钼含量的奥氏体不锈钢，为保证组织的稳定性，避免金属间相的析出，均要求在更高的温度和更长的保温时间固溶处理以充分消融金属间相。
钼作为一个较大的原子，通过固溶强化可提高包括高温强度等不锈钢的强度，并改善奥氏体不锈钢的高温持久和蠕变性能。但是钼的加入使钢的高温变形抗力增加，尤其是当奥氏体不锈钢中因钼的加入存在少量8铁素体时，其热加工性、热成型性明显低于铬镍奥氏体不锈钢。
与不含钼的不锈钢相比，含钼不锈钢通常耐腐蚀性能更好，常应用于腐蚀性更强的环境如化工设备或海洋用途。钼主要提升不锈钢的耐还原性介质的腐蚀性，尤其是点腐蚀、缝隙腐蚀，其耐蚀性能是铬的3.5倍。含钼不锈钢的再钝化能力显著强于铬镍不锈钢。研究表明，钼的作用仅当钢中含有较高铬含量的时候才有效。这是因为钼能显著促进铬在钝化膜中的富集，从而增强不锈钢钝化膜的稳定性，显著强化钢中铬的耐蚀作用，从而大幅提高奥氏体不锈钢的耐蚀性。由于钼的耐蚀性是和铬协同作用的结果，因此在研究含钼不锈钢时，往往需要寻找铬、钼含量的平衡，以找到最佳耐蚀性的成分组合。此外，钼形成钼酸盐后可以起到缓蚀剂的作用。
在Cr-Ni-Mo奥氏体不锈钢合金体系中，广为人知的当属17Cr-12Ni-2Mo，即316系列。06Cr17Ni12Mo2（316）属于奥氏体不锈钢，具有良好的强度、塑韧性和冷成型性及良好的低温性能。由于在18-8型基础上加入2％钼，因而具有更好的耐还原性介质和耐点蚀、缝隙腐蚀的能力，在各种有机酸、无机酸、碱、盐类（如亚硫酸、硫酸、磷酸、醋酸、甲酸、卤素盐等）、海水中均具有较好的耐蚀性。022Cr17Ni12Mo2（316L）是在06Cr17Ni12Mo2基础上发展的超低碳奥氏体不锈钢，为平衡组织稳定，镍含量更高。和06Cr17Ni12Mo2相比，022Cr17Ni12Mo2 具有更好的耐敏化态晶间腐蚀性能，适于制造厚截面尺寸的焊接部件和设备。上述两种奥氏体不锈钢是制造合成纤维、石油化工、纺织、化肥、造纸、印染及原子能工业用设备的重要耐蚀材料。
采用氮合金化技术，在06Cr17Ni12Mo2 和022Cr17Ni12Mo2 基础上，发展了06Cr17Ni12Mo2N（316N）和022Cr17Ni12Mo2N（316LN）奥氏体不锈钢，氮含量一般控制在0.10％～0.25％范围内，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，进一步提高了不锈钢的强度，同时仍保持较高的塑韧性水平。在耐蚀性方面，除仍保留原始钢种的耐蚀特点外，氮的加入改善了钢的耐局部腐蚀性能，如耐点蚀、缝隙腐蚀和晶间腐蚀性能均得到不同程度的提高。奥氏体不锈钢的冶金生产工艺性能基本和原始钢种一致，易于生产板、管、丝、带、锻件、型材等冶金产品。在不含氮钢种的强度稍显不足的应用领域，此两钢种是最佳候选材料。
含氮、含钼的Cr-Ni-Mo奥氏体不锈钢，由于兼具强度和耐蚀性，在核电一回路管道系统普遍使用。核电一回路系统是由主管道（反应堆冷却剂系统）及多个高能辅助系统（如压力安全系统、余热排出系统、安全注射系统）组成。一回路系统的管道在反应堆运行期间的工作条件十分苛刻，除了承受各种载荷组合和低周、高频疲劳所引起的机械损伤外，还将承受反应堆冷却剂介质的高温、高压、高流速及 海洋环境造成的氯离子腐蚀的危害。作为重要的核级管道部件，一回路系统管道材料均选用具有优异的耐晶间腐蚀性能、良好的抗疲劳性能和焊接性能的Cr-Ni-Mo奥氏体不锈钢。
为进一步提高Cr-Ni-Mo奥氏体不锈钢在还原性介质中的耐蚀性，发展了含铜的Cr-Ni-Mo奥氏体不锈钢，如00Cr18Ni14Mo2Cu2、00Cr20Ni25Mo4.5Cu等。铜能显著提高奥氏体不锈钢对还原性介质如硫酸、磷酸等的耐蚀性，当用钼和铜复合合金化时，效果更加突出。在高温浓硫酸中，高硅不锈钢的耐蚀性能则更加优异，如00Cr17Ni17Si6、00Cr18Ni20Si6MoCu 和00Cr11Ni22Si6Mo2Cu。00Cr11Ni22Si6Mo2Cu为我国于20世纪90年代自主研发的专利牌号SS920。此钢的最大特点是在高温浓硫酸中具有优异的耐蚀性，在130℃、96％硫酸中，钢的腐蚀速率小于0.05毫米/年。此钢的冷、热成 型性能良好，可生产板、管、丝、带、锻件、铸件等冶金产品。
022Cr17Ni12Mo2不锈钢是在06Cr17Ni12Mo2不锈钢的基础上降低碳含量得到的一种耐腐蚀性能良好的Cr-Ni-Mo型超低碳不锈钢。其耐腐蚀性、耐晶间腐蚀性能和高温力学性能良好，是目前奥氏体不锈钢应用最为广泛的钢种之一。022Cr19Ni13Mo3不锈钢也是应用较为广泛的一种Cr-Ni-Mo不锈钢，具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械特性，适合用于食品的加工、储存和运输等。
表2-1-3给出了Cr-Ni-Mo（Mo≤4％）奥氏体不锈钢的化学成分。
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