一、影響不銹鋼組織的兩大類合金元素
形(xing)成鐵(tie)素(su)體的元素(su):Cr、Mo、Si、Al、W、Ti、Nb等。
形(xing)成奧氏體的元素:C、N、Ni、Co、Mn、Cu等。
在一(yi)定溫度(du)條件下,不銹鋼(gang)(gang)的基體組織是由鋼(gang)(gang)中(zhong)形成(cheng)鐵素(su)體和形成(cheng)奧氏體的合金元素(su)間的相互作用所決定的。
二、鉻當量與(yu)鎳當量
是指各合金元素(su)形成鐵素(su)體(ti)組織或形成奧氏體(ti)組織的(de)能(neng)力的(de)總和。
鉻當(dang)量(liang)(liang)= Cr + 1.5Mo + 1.5Si + 1.75Nb + 1.5Ti + 5.5Al + 0.75W , 各元素(su)含量(liang)(liang)前的數字為該元素(su)形成鐵(tie)素(su)體的能力相當(dang)于鉻形成鐵(tie)素(su)體能力的倍數。
鎳當量(liang)= Ni + Co + 30(C+N)+0.5Mn + 0.3 Cu ,各元(yuan)素含(han)量(liang)前的(de)數(shu)字為該(gai)元(yuan)素形成(cheng)奧(ao)氏體的(de)能(neng)(neng)力相(xiang)當于鎳形成(cheng)奧(ao)氏體能(neng)(neng)力的(de)倍(bei)數(shu)。
三、鉻(ge)當量(liang)與鎳(nie)當量(liang)對不(bu)銹鋼基體組織的(de)影響
圖2.1指出了自高溫冷卻后,鉻當量與鎳當量對不銹(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。
需(xu)要指出(chu),各種(zhong)合金元(yuan)素(su)在(zai)鋼(包括(kuo)不(bu)銹鋼)中(zhong)相互作用(yong),在(zai)形(xing)成各種(zhong)基體(ti)(ti)(ti)組織(固溶(rong)體(ti)(ti)(ti))的(de)(de)同(tong)時,還可產(chan)生(sheng)不(bu)同(tong)程(cheng)度的(de)(de)固溶(rong)強(qiang)化作用(yong),見圖2.2和(he)圖2.3 。這主要是各種(zhong)合金元(yuan)素(su)(溶(rong)質)在(zai)基體(ti)(ti)(ti)組織(溶(rong)劑(ji))中(zhong)所處的(de)(de)位置(zhi)(zhi)導(dao)致溶(rong)劑(ji)晶(jing)格(ge)發生(sheng)不(bu)同(tong)程(cheng)度的(de)(de)畸變(bian)而(er)(er)產(chan)生(sheng)的(de)(de)作用(yong)。根(gen)據(ju)溶(rong)質元(yuan)素(su)在(zai)溶(rong)劑(ji)晶(jing)格(ge)中(zhong)所處位置(zhi)(zhi)的(de)(de)不(bu)同(tong),有(you)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)型(xing)(xing)元(yuan)素(su)和(he)置(zhi)(zhi)換型(xing)(xing)元(yuan)素(su)之分(fen)。處在(zai)溶(rong)劑(ji)(Fe)晶(jing)格(ge)結(jie)點(dian)空隙(xi)(xi)處的(de)(de)元(yuan)素(su)(如C、N、B等),稱(cheng)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)型(xing)(xing)元(yuan)素(su);而(er)(er)處在(zai)溶(rong)劑(ji)(Fe)晶(jing)格(ge)結(jie)點(dian)處的(de)(de)元(yuan)素(su)則稱(cheng)為置(zhi)(zhi)換型(xing)(xing)元(yuan)素(su)(示意圖見圖2.4)。間(jian)(jian)隙(xi)(xi)型(xing)(xing)元(yuan)素(su)和(he)置(zhi)(zhi)換型(xing)(xing)元(yuan)素(su)在(zai)鋼中(zhong)所形(xing)成的(de)(de)固溶(rong)體(ti)(ti)(ti),又分(fen)別稱(cheng)為間(jian)(jian)隙(xi)(xi)固溶(rong)體(ti)(ti)(ti)和(he)置(zhi)(zhi)換固溶(rong)體(ti)(ti)(ti)。
由(you)于碳、氮(dan)(dan)等間隙元素(su)(su)在鐵素(su)(su)體(ti)(ti)中的(de)(de)(de)(de)固(gu)(gu)溶(rong)度很低,因(yin)此(ci),鐵素(su)(su)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)主(zhu)要(yao)是置換固(gu)(gu)溶(rong)體(ti)(ti);由(you)于包括碳、氮(dan)(dan)在內(nei)的(de)(de)(de)(de)幾(ji)乎所有合金元素(su)(su)在奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)中均(jun)有相(xiang)當(dang)的(de)(de)(de)(de)固(gu)(gu)溶(rong)度(甚至可無限(xian)固(gu)(gu)溶(rong)),因(yin)此(ci),奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)則常常是間隙元素(su)(su)固(gu)(gu)溶(rong)和(he)置換元素(su)(su)固(gu)(gu)溶(rong)共(gong)存的(de)(de)(de)(de)固(gu)(gu)溶(rong)體(ti)(ti)。