鉻在鋼中是鐵素體形成元素。從圖9.7可以看出,在1100℃的Fe-Cr-Ni三元系等溫截面圖中,隨著鎳含量的減少和鉻含量的增加,合金從單一的y相區將過渡到a+y雙相區,合金中將出現鐵素體相。圖9.8為Fe-Cr-Ni三元合金自1100℃快冷至室溫后的組織,一些常用奧氏體(ti)不銹鋼的成分正處于該圖中y相區內靠近a+γ雙相區下部邊界線的地方,有的已跨入雙相區,因而這些奧氏體不銹鋼中很容易出現少量鐵素體。


  在奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中為(wei)了(le)某(mou)種需要而加(jia)入的(de)(de)一(yi)(yi)些(xie)(xie)元(yuan)(yuan)素(su)中,有(you)(you)的(de)(de)和(he)鎳(nie)一(yi)(yi)樣是奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)形(xing)成(cheng)元(yuan)(yuan)素(su),有(you)(you)的(de)(de)則和(he)鉻一(yi)(yi)樣是鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)形(xing)成(cheng)元(yuan)(yuan)素(su)。在大量試驗研(yan)究的(de)(de)基(ji)礎上(shang),一(yi)(yi)些(xie)(xie)研(yan)究者提出了(le)鉻當量和(he)鎳(nie)當量的(de)(de)概念和(he)計(ji)算公式(shi)(shi),如式(shi)(shi)(9.3)~式(shi)(shi)(9.6),并據此(ci)提出了(le)一(yi)(yi)些(xie)(xie)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)組織(zhi)圖(tu)(圖(tu)9.13、圖(tu)9.14),可以用(yong)于(yu)近(jin)似估計(ji)鋼(gang)(gang)中可能形(xing)成(cheng)的(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)含(han)量。圖(tu)9.44為(wei)室(shi)溫下(xia)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)變形(xing)材(cai)的(de)(de)組織(zhi)與鉻、鎳(nie)當量的(de)(de)關系(xi)。一(yi)(yi)般情況下(xia),常用(yong)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)含(han)量不(bu)(bu)(bu)(bu)過百分之幾,在含(han)量較低時以小塊狀分布于(yu)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)晶界處(chu)(chu),若含(han)量稍高,會拉成(cheng)長條狀(圖(tu)9.45)。奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中一(yi)(yi)旦有(you)(you)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)生成(cheng),用(yong)熱處(chu)(chu)理或再(zai)加(jia)工等方法均無法消除。


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  由(you)于鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)與奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)之間的(de)(de)(de)化學成(cheng)分(fen)、力(li)學性能、熱穩定(ding)(ding)性等方面的(de)(de)(de)差異,鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)出(chu)現對奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)性能帶來一些不(bu)(bu)利的(de)(de)(de)影響:使(shi)(shi)熱加工產生裂紋(wen)(wen)的(de)(de)(de)傾向增加,在(zai)斜軋穿孔制管生產加工中(zhong)的(de)(de)(de)危害性尤為(wei)顯著;導致在(zai)很(hen)多腐蝕(shi)環境中(zhong)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)性惡化;在(zai)高溫下(xia)較長時間保持時,鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)會轉(zhuan)變為(wei)。相(xiang)使(shi)(shi)鋼(gang)變脆等。在(zai)通常情(qing)況下(xia)應盡量避免(mian)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng),但(dan)在(zai)不(bu)(bu)銹鋼(gang)焊(han)縫金屬中(zhong)有(you)少(shao)量鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)存在(zai)會降低焊(han)縫熱裂紋(wen)(wen)傾向,因此用(yong)于焊(han)接材料(liao)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)都含有(you)一定(ding)(ding)量的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)。奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)中(zhong)α相(xiang)面積的(de)(de)(de)測(ce)定(ding)(ding)方法和(he)評(ping)級標準(zhun)見(jian)GB/T 13305-2008《不(bu)(bu)銹鋼(gang)中(zhong)α-相(xiang)面積含量測(ce)定(ding)(ding)方法》。


  為了防止奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼(gang)中生成(cheng)鐵(tie)素(su)(su)體,根本的(de)(de)(de)方法是(shi)(shi)提高鋼(gang)中的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體形成(cheng)元(yuan)素(su)(su)的(de)(de)(de)含(han)量。首先是(shi)(shi)鎳(nie),但從經濟角度(du)考慮,氮(dan)(dan)(dan)和錳(meng)也受(shou)到重視。氮(dan)(dan)(dan)抑制鐵(tie)素(su)(su)體的(de)(de)(de)能力為鎳(nie)的(de)(de)(de)30倍,氮(dan)(dan)(dan)又(you)有改善耐蝕性和提高強(qiang)度(du)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong),因而(er)用(yong)(yong)氮(dan)(dan)(dan)合(he)金化(hua)的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)數量和氮(dan)(dan)(dan)合(he)金化(hua)的(de)(de)(de)程度(du)與日俱增。