隨著世界經濟的發展,科學技術的進步,不銹鋼作為不銹耐蝕的功能材料、現代結構材料及綠色環保材料已大步進人了工業、商業、家居生活等各個領域,因此我們很有必要全面了解不銹鋼的材料和其在多方面所具有的優異性能。
絕大(da)多數金(jin)屬都(dou)是(shi)(shi)一種(zhong)主(zhu)要金(jin)屬元(yuan)(yuan)素和(he)一種(zhong)或多種(zhong)添(tian)加的(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素所(suo)形成的(de)(de)(de)合(he)金(jin)。一般情況下,固態金(jin)屬和(he)合(he)金(jin)都(dou)是(shi)(shi)由不(bu)規(gui)則排列的(de)(de)(de)晶(jing)粒構(gou)成,這(zhe)些晶(jing)粒有(you)著確定(ding)的(de)(de)(de)晶(jing)體(ti)(ti)結(jie)構(gou)。所(suo)有(you)不(bu)同(tong)種(zhong)類的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)都(dou)是(shi)(shi)鉻含(han)量在11%以上的(de)(de)(de)鐵基合(he)金(jin),許(xu)多鋼(gang)種(zhong)還含(han)有(you)鎳、鉬、錳、氮和(he)其他合(he)金(jin)元(yuan)(yuan)素。不(bu)銹鋼(gang)中以晶(jing)體(ti)(ti)結(jie)構(gou)的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)分為鐵素體(ti)(ti)、奧氏(shi)體(ti)(ti)和(he)馬氏(shi)體(ti)(ti),或其中兩種(zhong)或多種(zhong)的(de)(de)(de)組(zu)織,不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)許(xu)多特性都(dou)取(qu)決于(yu)它(ta)們的(de)(de)(de)晶(jing)體(ti)(ti)結(jie)構(gou)。圖(tu)(tu)2-1是(shi)(shi)這(zhe)些晶(jing)體(ti)(ti)結(jie)構(gou)的(de)(de)(de)示意圖(tu)(tu)。圖(tu)(tu)中的(de)(de)(de)黑點(dian)表示原子,劃直線是(shi)(shi)為了能看(kan)清楚其結(jie)構(gou)。
鐵(tie)素體是常溫下鐵(tie)和(he)低碳(tan)合金(jin)的(de)(de)基本晶(jing)體結構(體心(xin)(xin)立(li)方(fang)(fang))。假(jia)設一(yi)個(ge)立(li)方(fang)(fang)體,它的(de)(de)8個(ge)角和(he)幾何(he)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)點各有一(yi)個(ge)原子。在晶(jing)粒(li)中(zhong)(zhong)這樣的(de)(de)立(li)方(fang)(fang)體以三維的(de)(de)形式重(zhong)復出(chu)現直到(dao)碰到(dao)一(yi)個(ge)不(bu)同方(fang)(fang)向的(de)(de)晶(jing)粒(li)。兩種晶(jing)粒(li)相接(jie)之處被稱之為晶(jing)界(jie)。晶(jing)界(jie)由許多方(fang)(fang)面(mian)構成,包括(kuo)界(jie)面(mian)、缺陷、雜質(zhi)及其他物質(zhi)的(de)(de)晶(jing)粒(li)。它們很復雜,而且在金(jin)屬的(de)(de)機械性能和(he)腐蝕性方(fang)(fang)面(mian)起著重(zhong)要的(de)(de)作用。
奧(ao)氏體在(zai)高溫(>800℃)下鐵的(de)(de)晶體結構(面(mian)心立(li)方)。在(zai)奧(ao)氏體中(zhong)(zhong)(zhong),除像鐵素體立(li)方體的(de)(de)每個(ge)(ge)角都(dou)有一(yi)個(ge)(ge)原子外,立(li)方體六(liu)個(ge)(ge)面(mian)的(de)(de)每個(ge)(ge)面(mian)的(de)(de)幾(ji)(ji)何中(zhong)(zhong)(zhong)心都(dou)有一(yi)個(ge)(ge)原子。如果在(zai)鐵或鐵鉻合金中(zhong)(zhong)(zhong)單獨加入鎳、錳、氮或碳或加人其中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)幾(ji)(ji)種(zhong),該面(mian)心立(li)方的(de)(de)排(pai)列在(zai)常溫下將處于穩定(ding)狀(zhuang)態。
馬氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)在常溫下具有(you)穩定的(de)結構,與鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)和(he)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)比,更(geng)接(jie)近于鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti),它(ta)也(ye)是(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)心(xin)立方(fang)(fang)結構,但是(shi)(shi)立方(fang)(fang)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)一(yi)個(ge)軸被延長,也(ye)就是(shi)(shi)一(yi)個(ge)晶體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)有(you)三個(ge)軸成直角(jiao),兩個(ge)邊(bian)相(xiang)等,一(yi)個(ge)邊(bian)不等(四方(fang)(fang)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti))。對鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)或(huo)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)立方(fang)(fang)晶體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)進(jin)行熱處理或(huo)冷作就會出現這樣的(de)情況(kuang)。馬氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)在三種晶體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)結構中(zhong)最硬,強(qiang)度最好,同(tong)時又最難(nan)焊(han)接(jie)。實際上這種合金很少進(jin)行變(bian)形處理。