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)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)為了(le)(le)某種(zhong)需要而加入(ru)的(de)一(yi)些元(yuan)素(su)中(zhong)(zhong),有(you)(you)的(de)和(he)鎳一(yi)樣是奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)形(xing)(xing)成元(yuan)素(su),有(you)(you)的(de)則和(he)鉻(ge)一(yi)樣是鐵(tie)素(su)體(ti)形(xing)(xing)成元(yuan)素(su)。在大量(liang)(liang)試驗研究(jiu)的(de)基礎(chu)上,一(yi)些研究(jiu)者提(ti)出了(le)(le)鉻(ge)當量(liang)(liang)和(he)鎳當量(liang)(liang)的(de)概念和(he)計(ji)算公式(shi),如式(shi)(9.3)~式(shi)(9.6),并據此提(ti)出了(le)(le)一(yi)些不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)組織圖(tu)(圖(tu)9.13、圖(tu)9.14),可以用于近似估(gu)計(ji)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)可能形(xing)(xing)成的(de)鐵(tie)素(su)體(ti)含量(liang)(liang)。圖(tu)9.44為室溫下不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)變形(xing)(xing)材的(de)組織與鉻(ge)、鎳當量(liang)(liang)的(de)關(guan)系。一(yi)般情況下,常用奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)鐵(tie)素(su)體(ti)含量(liang)(liang)不(bu)(bu)過百(bai)分(fen)之幾,在含量(liang)(liang)較(jiao)低時(shi)以小塊狀分(fen)布(bu)于奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)晶(jing)界處(chu),若(ruo)含量(liang)(liang)稍高(gao),會(hui)拉成長條狀(圖(tu)9.45)。奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)一(yi)旦有(you)(you)鐵(tie)素(su)體(ti)生成,用熱處(chu)理(li)或再加工等方(fang)法均無法消除。


44.jpg


  由(you)于鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)與奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)(ti)(ti)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)化(hua)學成(cheng)分、力(li)學性能、熱穩定(ding)(ding)性等(deng)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)差(cha)異,鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)出現對奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)性能帶(dai)來(lai)一些不(bu)(bu)利的(de)(de)(de)(de)影響:使(shi)熱加(jia)工產生裂紋(wen)(wen)的(de)(de)(de)(de)傾(qing)向增加(jia),在(zai)斜軋(ya)穿孔(kong)制管生產加(jia)工中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)危害性尤為顯著;導(dao)致在(zai)很多腐蝕(shi)環(huan)境中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性惡化(hua);在(zai)高溫(wen)下較長時間(jian)保持時,鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)會轉變為。相(xiang)(xiang)使(shi)鋼變脆(cui)等(deng)。在(zai)通常情況下應盡(jin)量避免鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)形成(cheng),但在(zai)不(bu)(bu)銹鋼焊縫金屬中(zhong)(zhong)有少量鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)存在(zai)會降低焊縫熱裂紋(wen)(wen)傾(qing)向,因(yin)此(ci)用于焊接材料的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼都(dou)含有一定(ding)(ding)量的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)。奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼中(zhong)(zhong)α相(xiang)(xiang)面(mian)積的(de)(de)(de)(de)測定(ding)(ding)方法和評(ping)級(ji)標準見GB/T 13305-2008《不(bu)(bu)銹鋼中(zhong)(zhong)α-相(xiang)(xiang)面(mian)積含量測定(ding)(ding)方法》。


  為了(le)防止奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)生成鐵(tie)素(su)體(ti),根本的(de)方法是提(ti)高鋼(gang)中(zhong)的(de)奧氏(shi)體(ti)形成元素(su)的(de)含量。首先是鎳,但從經濟(ji)角度(du)考慮(lv),氮(dan)和錳也受(shou)到重視(shi)。氮(dan)抑(yi)制(zhi)鐵(tie)素(su)體(ti)的(de)能力為鎳的(de)30倍,氮(dan)又有改善耐(nai)蝕性和提(ti)高強度(du)的(de)作用(yong),因而用(yong)氮(dan)合金(jin)化的(de)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的(de)數(shu)量和氮(dan)合金(jin)化的(de)程度(du)與日俱增(zeng)。