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)氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼中為了某種需要而(er)加入(ru)的一(yi)些(xie)元(yuan)素(su)中，有的和鎳一(yi)樣(yang)是(shi)奧(ao)氏體(ti)(ti)形(xing)成(cheng)(cheng)元(yuan)素(su)，有的則(ze)和鉻(ge)一(yi)樣(yang)是(shi)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)形(xing)成(cheng)(cheng)元(yuan)素(su)。在大量(liang)(liang)(liang)試驗研(yan)究的基礎上，一(yi)些(xie)研(yan)究者提(ti)(ti)出(chu)了鉻(ge)當量(liang)(liang)(liang)和鎳當量(liang)(liang)(liang)的概念和計算公式(shi)，如式(shi)（9.3）～式(shi)（9.6），并(bing)據(ju)此(ci)提(ti)(ti)出(chu)了一(yi)些(xie)不銹(xiu)鋼的組織(zhi)圖（圖9.13、圖9.14），可以(yi)(yi)用于(yu)近似估計鋼中可能形(xing)成(cheng)(cheng)的鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)含量(liang)(liang)(liang)。圖9.44為室溫(wen)下(xia)(xia)不銹(xiu)鋼變形(xing)材的組織(zhi)與鉻(ge)、鎳當量(liang)(liang)(liang)的關系。一(yi)般情況下(xia)(xia)，常用奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼的鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)含量(liang)(liang)(liang)不過百分之幾，在含量(liang)(liang)(liang)較低時以(yi)(yi)小塊狀分布于(yu)奧(ao)氏體(ti)(ti)晶界處，若含量(liang)(liang)(liang)稍高，會拉成(cheng)(cheng)長條狀（圖9.45）。奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼中一(yi)旦有鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)生(sheng)成(cheng)(cheng)，用熱處理或再加工(gong)等方法(fa)均無法(fa)消除。


44.jpg


  由(you)于(yu)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)與奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)化(hua)學成分、力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)、熱(re)(re)穩定性(xing)(xing)(xing)等(deng)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)差異，鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)出現對奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能(neng)帶來(lai)一些不利的(de)(de)(de)(de)影響：使(shi)熱(re)(re)加(jia)工產生(sheng)(sheng)裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)傾(qing)向(xiang)增加(jia)，在(zai)(zai)斜軋穿孔制管(guan)生(sheng)(sheng)產加(jia)工中(zhong)的(de)(de)(de)(de)危害性(xing)(xing)(xing)尤(you)為顯著(zhu)；導致在(zai)(zai)很多腐(fu)蝕環境中(zhong)的(de)(de)(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)(xing)惡化(hua)；在(zai)(zai)高(gao)溫下(xia)較長時間保持時，鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)會轉變為。相使(shi)鋼(gang)變脆等(deng)。在(zai)(zai)通(tong)常情況下(xia)應(ying)盡量(liang)(liang)避免(mian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)相的(de)(de)(de)(de)形成，但在(zai)(zai)不銹(xiu)鋼(gang)焊縫(feng)金屬中(zhong)有(you)少量(liang)(liang)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)會降低焊縫(feng)熱(re)(re)裂(lie)紋傾(qing)向(xiang)，因(yin)此用于(yu)焊接材(cai)料的(de)(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)都(dou)含有(you)一定量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)。奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)α相面(mian)積的(de)(de)(de)(de)測定方法(fa)和評級標準見GB/T 13305-2008《不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)α-相面(mian)積含量(liang)(liang)測定方法(fa)》。


  為了防(fang)止奧氏體(ti)(ti)不銹鋼中生成(cheng)鐵(tie)素體(ti)(ti)，根本的(de)方(fang)法是提(ti)高鋼中的(de)奧氏體(ti)(ti)形成(cheng)元素的(de)含量。首先是鎳，但(dan)從(cong)經濟角(jiao)度考慮，氮(dan)(dan)和(he)(he)錳也(ye)受到重視(shi)。氮(dan)(dan)抑制(zhi)鐵(tie)素體(ti)(ti)的(de)能力為鎳的(de)30倍，氮(dan)(dan)又有改善耐(nai)蝕性和(he)(he)提(ti)高強度的(de)作用(yong)，因而用(yong)氮(dan)(dan)合(he)金(jin)化(hua)的(de)奧氏體(ti)(ti)不銹鋼的(de)數量和(he)(he)氮(dan)(dan)合(he)金(jin)化(hua)的(de)程度與(yu)日俱增。