1. 不(bu)銹鋼的(de)主(zhu)要相結構(gou)

  鐵素體型、馬氏體型、奧氏體型和鐵素體-奧氏體型不銹鋼中，其的主要相結構就是鐵素體、馬氏體、奧氏體及鐵素體加奧氏體。例如，在不銹鋼中占有絕大多數的是鐵素體相，就稱為鐵素體型不銹鋼，使這種鋼與其他類型不銹鋼相比具有不同的特性和用途。在鋼錠熔煉和軋制過程中不可避免地、或多或少地存在一些雜質，從而降低了鋼材的純度。這些雜質主要是碳和氮等元素，它們基本上以鉻-鐵碳化物（主要是M₂₃C₆）形式析出，這些碳化物、氮化物和各種金屬間化合物相，就成為鋼中新的相，稱為次生相。這些次生相存在于晶間、枝間、晶界上或在晶粒之間。它們在鋼中分布密集程度和數量多少直接影響到鋼材的力學性能。

2. 不銹鋼(gang)次(ci)生(sheng)相對鋼(gang)材的影(ying)響

a. 碳化物 

  室溫下，碳在奧氏體不銹鋼中的溶解度很低，約為0.006％，而在鐵素體（或馬氏體）不銹鋼中的溶解度更低。隨著鋼中碳含量的增加，多余的碳將以鉻-鐵碳化物（主要是M₂₃C₆）形式析出。有時也以少量M₇C₃T和M₆C形式析出。M₂₃C₆和M₇C₃T中的鉻的質量分數約為42％～65％，大大超過不銹鋼中鉻的正常含量。若在碳過飽和情況下，受到適當溫度加熱，則會發生碳化物析出。這些鉻碳化合物最易于在晶界處生成。若條件適當，晶粒邊界會出現貧鉻［w（Cr）＜12％時］，即減少了晶界鉻有效固溶含量，導致鋼的耐蝕性能降低。對不銹鋼耐蝕性而言，碳是一種有害元素。在不銹鋼中應盡量控制碳含量，越少越好。

  碳化物對鐵素體不(bu)銹(xiu)鋼的影響：由于碳在鐵素體中擴散比在奧氏體中容易，且碳在鐵素體中的溶解度比奧氏體中低，因此，鐵素體中碳化物的析出比奧氏體中容易。所以鐵素體不銹鋼比奧氏體不銹鋼更容易發生晶間腐蝕。

  碳化物對鉻-鎳奧氏體不銹鋼的影響：隨著碳含量的增加，產生鉻的碳化物變得更容易，鉻的碳化物增加，勢必導致晶界的貧鉻程度增強，貧鉻區也擴大了，產生晶間腐蝕的敏感性更強了。鎳含量增加提高了碳的活度，降低了碳在鋼中的溶解度，等同于碳含量的增加，因此產生晶間腐蝕的敏感性也增強。這種情況只有鎳的質量分數大于20％后才會發生，因此對于鋼中鎳的質量分數大于或等于20％時（如20Cr25Ni20），要嚴格控制碳含量［w（C）＜0.02％］，以避免或減少晶間腐蝕產生。硅和鎳一樣，也是提高碳的活度，其影響比鎳更強烈。硅的另一個作用，它可以生成氮化碳［Mn（CN）2］，其對晶間腐蝕影響與M₂₃C₆相似。當奧氏體不銹鋼中硅的質量分數大于4％時，其碳的質量分數應限制在0.02％以下。在奧氏體不銹鋼中鉻的含量增加，可以及時向晶界貧鉻區中補充所需的鉻，從而提高了抗晶間腐蝕的能力，可以說鉻是抗腐蝕的主要元素。鈮和鈦都能與碳形成穩定的碳化物，能有效地抑制M₂₃C₆的析出，避免晶間(jian)腐蝕的產生。但鈦的含量至少要達到碳含量的5倍，鈮的含量至少要達到碳含量的10倍才能有效地抑制M₂₃C₆的析出。

b. 氮(dan)化(hua)物的影響 

  氮(dan)(dan)與碳(tan)相比，氮(dan)(dan)是更有效的(de)(de)固溶強(qiang)化(hua)元素(su)，同時又可(ke)以(yi)(yi)促(cu)進(jin)晶粒(li)細化(hua)；氮(dan)(dan)是奧氏體(ti)(ti)形(xing)成元素(su)，可(ke)以(yi)(yi)減少合(he)金(jin)中(zhong)(zhong)的(de)(de)鎳含量，降低鐵素(su)體(ti)(ti)和(he)形(xing)變的(de)(de)馬(ma)氏體(ti)(ti)形(xing)成能力(li)；盡管氮(dan)(dan)不能明(ming)顯(xian)改善材料在(zai)酸中(zhong)(zhong)的(de)(de)抗(kang)總體(ti)(ti)腐蝕(shi)性能，但(dan)(dan)可(ke)以(yi)(yi)極大(da)地提高材料抗(kang)點蝕(shi)和(he)縫腐蝕(shi)能力(li)。但(dan)(dan)鋼中(zhong)(zhong)含有氮(dan)(dan)，與碳(tan)一樣勢必會在(zai)鋼中(zhong)(zhong)形(xing)成氮(dan)(dan)化(hua)物(wu)和(he)碳(tan)化(hua)物(wu)，成為(wei)其(qi)一種重要的(de)(de)顯(xian)微組(zu)織。

  當不銹鋼中氮質量分數超過0.4％時，在鋼中存在兩種常見的氮化物形式：Cr₂N、CrN。隨著Cr₂N的析出，緊鄰氮化物的基體中會形成σ相，這種相不利于材料的韌性和耐蝕性能。這兩種氮化物同樣會造成晶界出現貧鉻區，導致鋼的耐蝕性降低，氮化鉻周圍的貧鉻區是點蝕的重要來源，其機理與碳化鉻相同。

  氮化物(wu)的析出(chu)與溫度(du)有關：

   ①. 它有(you)一個(ge)敏(min)感溫度區，為600～1075℃，在這個(ge)溫度區間(jian)(jian)氮(dan)化物析出(chu)敏(min)感性較強(qiang)并伴有(you)第(di)二(er)相析出(chu)。因此(ci)，應盡(jin)量(liang)避(bi)免在這個(ge)溫度區間(jian)(jian)加工或服役，但可以通(tong)過高溫固溶處理以消(xiao)除(chu)氮(dan)化物。

   ②. 與合金元素有關，氮是氮化物形成元素，氮間隙固溶在奧氏體基體中，擴散速度較快，隨著氮含量提高，Cr₂N的析出傾向越強烈；當氮量較低時，Cr₂N不會沿晶析出，而鎳又能促進氮化物析出。

   ③. 與材(cai)料原始狀(zhuang)態有關，奧氏體不銹鋼有固(gu)溶和(he)軋(ya)制(zhi)兩種使用狀(zhuang)態，材(cai)料原始形態不同，氮化(hua)物析(xi)(xi)出(chu)(chu)行為也不同。冷軋(ya)后經退(tui)火(huo)(huo)處(chu)理的氮化(hua)物析(xi)(xi)出(chu)(chu)速度(du)延遲，隨著冷軋(ya)與退(tui)火(huo)(huo)次數增多，敏感(gan)溫(wen)度(du)區間變窄，氮化(hua)物析(xi)(xi)出(chu)(chu)的機率也變小。故(gu)退(tui)火(huo)(huo)態合金較(jiao)不利(li)于氮化(hua)物的品內析(xi)(xi)出(chu)(chu)。

c. σ相的析(xi)出 

  在(zai)(zai)不銹鋼(gang)中，σ相是一種鐵-鉻(ge)化合(he)物(wu)，還包含Mo、Mn、Ni、Si、Ti、和P等其他合(he)金元素(su)，σ相中鉻(ge)質量分數大約為47％。σ相通(tong)常在(zai)(zai)鉻(ge)質量分數達到16％以上的(de)(de)(de)鋼(gang)中就會(hui)析(xi)出。由(you)于鉻(ge)具有(you)(you)很強(qiang)的(de)(de)(de)擴散性(xing)，σ相在(zai)(zai)鐵素(su)體中的(de)(de)(de)析(xi)出比在(zai)(zai)奧氏(shi)體中快。σ相的(de)(de)(de)析(xi)出將使材料韌性(xing)降低(di)，硬度(du)增加，有(you)(you)時還降低(di)材料的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)。在(zai)(zai)所有(you)(you)不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)類型中都有(you)(you)可(ke)能形成σ相。

  碳將減緩σ相的析出，因為這時將優先析出碳化物M₂₃C₆，而后才能析出σ相。由于析出碳化物M₂₃C₆，而降低了鋼的固溶體中的鉻含量，自然σ相的析出就被推遲了。氮與碳的作用相同，也能減緩在鋼中σ相的析出。

  鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)σ相的(de)析出(chu)比(bi)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)容(rong)易，而且，加鉬后σ相的(de)析出(chu)更容(rong)易。奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)-鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)，由于(yu)鉻(ge)含(han)(han)量(liang)比(bi)較高，碳(tan)含(han)(han)量(liang)比(bi)較低，因此，比(bi)較容(rong)易析出(chu)σ相。σ相對雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)韌性(xing)的(de)影(ying)響(xiang)比(bi)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)大。當雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)含(han)(han)有體(ti)(ti)(ti)(ti)積分數為(wei)1％的(de)σ相，沖擊值(zhi)就會降低50％；當含(han)(han)有體(ti)(ti)(ti)(ti)積分數為(wei)10％的(de)σ相，材料就完全脆化。