一(yi)、影響不銹鋼組織的兩大類合(he)金元素(su)
形(xing)成(cheng)鐵素體的(de)元素:Cr、Mo、Si、Al、W、Ti、Nb等。
形成(cheng)奧氏體的元(yuan)素:C、N、Ni、Co、Mn、Cu等。
在一定(ding)溫度條件(jian)下(xia),不銹鋼的(de)(de)基體(ti)(ti)組織(zhi)是由鋼中(zhong)形成(cheng)鐵素體(ti)(ti)和形成(cheng)奧氏體(ti)(ti)的(de)(de)合(he)金元素間的(de)(de)相互作用所決定(ding)的(de)(de)。
二、鉻當(dang)量與鎳當(dang)量
是指(zhi)各合金元素形成(cheng)(cheng)鐵素體組織(zhi)或(huo)形成(cheng)(cheng)奧氏體組織(zhi)的能力(li)的總和。
鉻當(dang)量= Cr + 1.5Mo + 1.5Si + 1.75Nb + 1.5Ti + 5.5Al + 0.75W , 各元素含量前的(de)數字為(wei)該元素形成鐵(tie)素體(ti)的(de)能力(li)(li)相(xiang)當(dang)于(yu)鉻形成鐵(tie)素體(ti)能力(li)(li)的(de)倍數。
鎳當(dang)量(liang)= Ni + Co + 30(C+N)+0.5Mn + 0.3 Cu ,各元(yuan)素含量(liang)前的(de)數字(zi)為(wei)該元(yuan)素形(xing)成奧氏體的(de)能力相當(dang)于鎳形(xing)成奧氏體能力的(de)倍數。
三(san)、鉻當量與鎳當量對不銹鋼基體組織(zhi)的影響(xiang)
圖2.1指出了自高溫冷卻后,鉻當量與鎳當量對不銹鋼基體組織的影響。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。
需要指(zhi)出(chu),各(ge)種合金元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)在(zai)鋼(包括(kuo)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼)中(zhong)(zhong)相互作用(yong)(yong),在(zai)形成(cheng)各(ge)種基體(ti)組織(固(gu)(gu)溶體(ti))的(de)同(tong)時,還可產生(sheng)不(bu)(bu)(bu)同(tong)程度的(de)固(gu)(gu)溶強(qiang)化作用(yong)(yong),見圖2.2和(he)圖2.3 。這主要是各(ge)種合金元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(溶質)在(zai)基體(ti)組織(溶劑)中(zhong)(zhong)所(suo)處(chu)的(de)位(wei)置導(dao)致溶劑晶格(ge)發生(sheng)不(bu)(bu)(bu)同(tong)程度的(de)畸變而產生(sheng)的(de)作用(yong)(yong)。根據溶質元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)在(zai)溶劑晶格(ge)中(zhong)(zhong)所(suo)處(chu)位(wei)置的(de)不(bu)(bu)(bu)同(tong),有間(jian)隙型(xing)(xing)(xing)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)和(he)置換(huan)(huan)型(xing)(xing)(xing)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)之(zhi)分(fen)。處(chu)在(zai)溶劑(Fe)晶格(ge)結點空(kong)隙處(chu)的(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(如C、N、B等),稱間(jian)隙型(xing)(xing)(xing)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su);而處(chu)在(zai)溶劑(Fe)晶格(ge)結點處(chu)的(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)則稱為置換(huan)(huan)型(xing)(xing)(xing)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(示意圖見圖2.4)。間(jian)隙型(xing)(xing)(xing)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)和(he)置換(huan)(huan)型(xing)(xing)(xing)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)在(zai)鋼中(zhong)(zhong)所(suo)形成(cheng)的(de)固(gu)(gu)溶體(ti),又(you)分(fen)別稱為間(jian)隙固(gu)(gu)溶體(ti)和(he)置換(huan)(huan)固(gu)(gu)溶體(ti)。
由于碳、氮(dan)等(deng)間隙(xi)元(yuan)素(su)(su)在(zai)鐵素(su)(su)體(ti)中的固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)度(du)很低,因(yin)此,鐵素(su)(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)主要是置換(huan)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)體(ti);由于包括碳、氮(dan)在(zai)內的幾乎所有合金元(yuan)素(su)(su)在(zai)奧氏(shi)(shi)體(ti)中均有相(xiang)當的固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)度(du)(甚至可無限(xian)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)),因(yin)此,奧氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)則常常是間隙(xi)元(yuan)素(su)(su)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)和置換(huan)元(yuan)素(su)(su)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)共存的固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)體(ti)。