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(ao)氏體不銹(xiu)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(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)為了(le)某種需要而加入的(de)(de)一(yi)些元素(su)中(zhong),有(you)的(de)(de)和(he)鎳一(yi)樣是奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)形(xing)(xing)(xing)(xing)成(cheng)元素(su),有(you)的(de)(de)則和(he)鉻一(yi)樣是鐵素(su)體(ti)(ti)形(xing)(xing)(xing)(xing)成(cheng)元素(su)。在大量(liang)試驗研(yan)究(jiu)的(de)(de)基(ji)礎上(shang),一(yi)些研(yan)究(jiu)者提(ti)出(chu)了(le)鉻當量(liang)和(he)鎳當量(liang)的(de)(de)概念(nian)和(he)計算公(gong)式(shi),如式(shi)(9.3)~式(shi)(9.6),并據此提(ti)出(chu)了(le)一(yi)些不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)組織圖(tu)(圖(tu)9.13、圖(tu)9.14),可(ke)以用(yong)于近似估計鋼中(zhong)可(ke)能形(xing)(xing)(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)鐵素(su)體(ti)(ti)含量(liang)。圖(tu)9.44為室溫下(xia)不(bu)銹(xiu)鋼變形(xing)(xing)(xing)(xing)材的(de)(de)組織與(yu)鉻、鎳當量(liang)的(de)(de)關系(xi)。一(yi)般(ban)情況下(xia),常用(yong)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)鐵素(su)體(ti)(ti)含量(liang)不(bu)過百分之(zhi)幾,在含量(liang)較低時以小塊狀分布于奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)晶界處(chu)(chu),若含量(liang)稍高,會(hui)拉成(cheng)長(chang)條狀(圖(tu)9.45)。奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)一(yi)旦有(you)鐵素(su)體(ti)(ti)生成(cheng),用(yong)熱處(chu)(chu)理或(huo)再加工等方法均無法消除(chu)。

由于鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)與奧氏(shi)體(ti)(ti)基體(ti)(ti)之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)化學(xue)成分、力學(xue)性(xing)能、熱(re)(re)穩(wen)定性(xing)等方(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)異,鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)出現對奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能帶來一(yi)些不(bu)利的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響:使熱(re)(re)加工產生裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傾(qing)向(xiang)增加,在斜軋穿孔(kong)制(zhi)管生產加工中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)危害性(xing)尤為顯著;導致在很多腐蝕環境中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)惡化;在高溫下較長時間保持時,鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)會轉(zhuan)變為。相使鋼(gang)變脆等。在通常(chang)情況下應盡量避免鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)相的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形成,但在不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊縫(feng)金屬中有(you)少量鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在會降(jiang)低焊縫(feng)熱(re)(re)裂(lie)紋傾(qing)向(xiang),因(yin)此用于焊接(jie)材料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)都含(han)有(you)一(yi)定量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)。奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中α相面積的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)測定方(fang)法和評級標準見(jian)GB/T 13305-2008《不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中α-相面積含(han)量測定方(fang)法》。
為了(le)防止(zhi)奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中(zhong)生成鐵(tie)素體(ti),根本的(de)(de)方法是提(ti)高(gao)鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)奧(ao)氏體(ti)形成元素的(de)(de)含量。首先(xian)是鎳(nie),但從經濟角(jiao)度考慮,氮(dan)(dan)和(he)錳也受到重視。氮(dan)(dan)抑(yi)制鐵(tie)素體(ti)的(de)(de)能力為鎳(nie)的(de)(de)30倍,氮(dan)(dan)又(you)有改善(shan)耐蝕性和(he)提(ti)高(gao)強度的(de)(de)作用,因(yin)而(er)用氮(dan)(dan)合金化的(de)(de)奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)數量和(he)氮(dan)(dan)合金化的(de)(de)程度與日俱(ju)增。

