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(shi)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(zai)(zai)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)中(zhong)為(wei)了(le)(le)某種(zhong)需要而加入的(de)(de)一(yi)(yi)些(xie)元(yuan)素(su)中(zhong)，有(you)的(de)(de)和(he)鎳(nie)(nie)(nie)一(yi)(yi)樣是奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)元(yuan)素(su)，有(you)的(de)(de)則和(he)鉻一(yi)(yi)樣是鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)元(yuan)素(su)。在(zai)(zai)大量(liang)(liang)(liang)試驗研究的(de)(de)基礎上，一(yi)(yi)些(xie)研究者提出(chu)了(le)(le)鉻當量(liang)(liang)(liang)和(he)鎳(nie)(nie)(nie)當量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)概念(nian)和(he)計算(suan)公(gong)式(shi)，如式(shi)（9.3）～式(shi)（9.6），并(bing)據此提出(chu)了(le)(le)一(yi)(yi)些(xie)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)組織(zhi)圖（圖9.13、圖9.14），可以(yi)用(yong)于(yu)近似估計鋼(gang)中(zhong)可能形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)含量(liang)(liang)(liang)。圖9.44為(wei)室溫(wen)下(xia)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)變形(xing)(xing)(xing)材的(de)(de)組織(zhi)與鉻、鎳(nie)(nie)(nie)當量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)關系(xi)。一(yi)(yi)般情況下(xia)，常用(yong)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)含量(liang)(liang)(liang)不(bu)(bu)(bu)過百(bai)分(fen)之幾(ji)，在(zai)(zai)含量(liang)(liang)(liang)較(jiao)低(di)時(shi)以(yi)小塊狀分(fen)布(bu)于(yu)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)晶界處(chu)(chu)，若含量(liang)(liang)(liang)稍高(gao)，會拉成(cheng)(cheng)長條狀（圖9.45）。奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)中(zhong)一(yi)(yi)旦(dan)有(you)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)生(sheng)成(cheng)(cheng)，用(yong)熱處(chu)(chu)理(li)或再加工等方法(fa)(fa)均無法(fa)(fa)消除。


44.jpg


  由(you)于鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)與奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)(ti)之間(jian)的化學成分、力學性(xing)能、熱(re)(re)穩定性(xing)等方面(mian)的差異，鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)的出現對奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的性(xing)能帶(dai)來一些(xie)不利的影響：使熱(re)(re)加工(gong)產生裂(lie)紋的傾向(xiang)(xiang)增(zeng)加，在(zai)(zai)斜軋(ya)穿孔制管(guan)生產加工(gong)中(zhong)(zhong)的危害性(xing)尤為(wei)顯著；導致在(zai)(zai)很多腐蝕(shi)環境(jing)中(zhong)(zhong)的耐蝕(shi)性(xing)惡化；在(zai)(zai)高溫下較長時(shi)間(jian)保(bao)持(chi)時(shi)，鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)會(hui)轉變為(wei)。相使鋼(gang)變脆等。在(zai)(zai)通常情(qing)況(kuang)下應盡量(liang)避免鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)相的形(xing)成，但在(zai)(zai)不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)縫金屬中(zhong)(zhong)有少量(liang)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)的存在(zai)(zai)會(hui)降(jiang)低焊(han)縫熱(re)(re)裂(lie)紋傾向(xiang)(xiang)，因此用于焊(han)接材料的不銹(xiu)鋼(gang)都(dou)含有一定量(liang)的鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)。奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)α相面(mian)積的測定方法(fa)(fa)和評級(ji)標準(zhun)見GB/T 13305-2008《不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)α-相面(mian)積含量(liang)測定方法(fa)(fa)》。


  為了防止奧氏體(ti)不銹鋼(gang)中生成鐵素體(ti)，根本的(de)(de)方法是提高鋼(gang)中的(de)(de)奧氏體(ti)形成元素的(de)(de)含量(liang)。首先是鎳，但從經濟(ji)角度考(kao)慮(lv)，氮(dan)和(he)(he)錳(meng)也受到(dao)重視。氮(dan)抑制(zhi)鐵素體(ti)的(de)(de)能力為鎳的(de)(de)30倍，氮(dan)又(you)有(you)改善耐蝕性和(he)(he)提高強度的(de)(de)作用，因而用氮(dan)合(he)金(jin)化的(de)(de)奧氏體(ti)不銹鋼(gang)的(de)(de)數量(liang)和(he)(he)氮(dan)合(he)金(jin)化的(de)(de)程度與日俱增。