一、影響不銹鋼(gang)組織的兩大類合金元素


   形(xing)成鐵素體的元素:Cr、Mo、Si、Al、W、Ti、Nb等。


   形成奧氏體(ti)的元素:C、N、Ni、Co、Mn、Cu等。


  在(zai)一定(ding)(ding)溫度條件下(xia),不銹鋼的(de)(de)(de)基(ji)體(ti)組織是(shi)由鋼中形成(cheng)鐵(tie)素體(ti)和形成(cheng)奧氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)合(he)金元素間的(de)(de)(de)相互(hu)作(zuo)用所決定(ding)(ding)的(de)(de)(de)。



二、鉻當量與(yu)鎳當量


   是指各(ge)合金(jin)元(yuan)素形(xing)成鐵素體組織或形(xing)成奧氏體組織的(de)能力的(de)總和。


   鉻當(dang)量(liang)= Cr + 1.5Mo + 1.5Si + 1.75Nb + 1.5Ti + 5.5Al + 0.75W , 各元素(su)含量(liang)前的(de)數(shu)(shu)字(zi)為該(gai)元素(su)形成鐵素(su)體的(de)能(neng)(neng)力(li)相當(dang)于鉻形成鐵素(su)體能(neng)(neng)力(li)的(de)倍數(shu)(shu)。


   鎳當量(liang)= Ni + Co + 30(C+N)+0.5Mn + 0.3 Cu ,各元素(su)含量(liang)前的(de)數字為該元素(su)形成(cheng)(cheng)奧氏體(ti)的(de)能力相當于鎳形成(cheng)(cheng)奧氏體(ti)能力的(de)倍數。



三、鉻當量與鎳當量對不銹鋼基體組織的影響


   圖2.1指出了自高溫冷卻后,鉻當量與鎳當量對不(bu)銹(xiu)鋼基體組織的影響。從圖中可以根據不銹鋼化學成分中的鉻當量與鎳當量大致確定鋼的基體組織類型和組成。不銹鋼中的馬氏體不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼系處于圖2.1中I 區和II區范圍內,而雙相不銹鋼則處于A+F區范圍內。


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   需要指出(chu),各(ge)種合金(jin)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)在鋼(gang)(包括(kuo)不銹鋼(gang))中相(xiang)互(hu)作用,在形成各(ge)種基體(ti)(ti)組織(固溶(rong)體(ti)(ti))的(de)(de)(de)(de)同(tong)(tong)時,還可(ke)產生(sheng)不同(tong)(tong)程度的(de)(de)(de)(de)固溶(rong)強(qiang)化作用,見(jian)圖(tu)(tu)2.2和圖(tu)(tu)2.3 。這主要是(shi)各(ge)種合金(jin)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(溶(rong)質(zhi))在基體(ti)(ti)組織(溶(rong)劑(ji))中所處(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)位置(zhi)(zhi)導(dao)致溶(rong)劑(ji)晶格發(fa)生(sheng)不同(tong)(tong)程度的(de)(de)(de)(de)畸(ji)變(bian)而(er)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)作用。根據溶(rong)質(zhi)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)在溶(rong)劑(ji)晶格中所處(chu)(chu)位置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)不同(tong)(tong),有間(jian)隙型(xing)(xing)(xing)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)和置(zhi)(zhi)換(huan)型(xing)(xing)(xing)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)之(zhi)分。處(chu)(chu)在溶(rong)劑(ji)(Fe)晶格結點空隙處(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(如(ru)C、N、B等(deng)),稱間(jian)隙型(xing)(xing)(xing)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su);而(er)處(chu)(chu)在溶(rong)劑(ji)(Fe)晶格結點處(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)則稱為置(zhi)(zhi)換(huan)型(xing)(xing)(xing)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(示意(yi)圖(tu)(tu)見(jian)圖(tu)(tu)2.4)。間(jian)隙型(xing)(xing)(xing)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)和置(zhi)(zhi)換(huan)型(xing)(xing)(xing)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)在鋼(gang)中所形成的(de)(de)(de)(de)固溶(rong)體(ti)(ti),又分別稱為間(jian)隙固溶(rong)體(ti)(ti)和置(zhi)(zhi)換(huan)固溶(rong)體(ti)(ti)。


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   由于(yu)碳、氮等間隙(xi)元(yuan)素(su)(su)在(zai)(zai)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)中的(de)(de)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)度很低,因此,鐵素(su)(su)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼主要是(shi)置(zhi)換固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)體(ti)(ti);由于(yu)包括碳、氮在(zai)(zai)內的(de)(de)幾乎(hu)所有合金元(yuan)素(su)(su)在(zai)(zai)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)中均有相當的(de)(de)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)度(甚至可(ke)無限固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)),因此,奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼則常常是(shi)間隙(xi)元(yuan)素(su)(su)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)和(he)置(zhi)換元(yuan)素(su)(su)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)共存的(de)(de)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)體(ti)(ti)。




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