隨著世界經濟的發展,科學技術的進步,不銹鋼作為不銹耐蝕的功能材料、現代結構材料及綠色環保材料已大步進人了工業、商業、家居生活等各個領域,因此我們很有必要全面了解不銹鋼的材料和其在多方面所具有的優異性能。
絕大多(duo)(duo)數(shu)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)都(dou)是(shi)一種主要(yao)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)元素和一種或(huo)多(duo)(duo)種添加的(de)(de)元素所形成的(de)(de)合(he)金(jin)(jin)(jin)。一般(ban)情況下,固態金(jin)(jin)(jin)屬(shu)和合(he)金(jin)(jin)(jin)都(dou)是(shi)由不規(gui)則排(pai)列(lie)的(de)(de)晶粒構(gou)(gou)成,這(zhe)些晶粒有(you)著確定的(de)(de)晶體(ti)(ti)(ti)結構(gou)(gou)。所有(you)不同種類的(de)(de)不銹鋼都(dou)是(shi)鉻(ge)含(han)量在11%以上的(de)(de)鐵(tie)基合(he)金(jin)(jin)(jin),許(xu)(xu)多(duo)(duo)鋼種還含(han)有(you)鎳、鉬、錳(meng)、氮(dan)和其(qi)(qi)他合(he)金(jin)(jin)(jin)元素。不銹鋼中(zhong)以晶體(ti)(ti)(ti)結構(gou)(gou)的(de)(de)不同分為鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)、奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)和馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti),或(huo)其(qi)(qi)中(zhong)兩種或(huo)多(duo)(duo)種的(de)(de)組織,不銹鋼的(de)(de)許(xu)(xu)多(duo)(duo)特性都(dou)取決于它們(men)的(de)(de)晶體(ti)(ti)(ti)結構(gou)(gou)。圖(tu)2-1是(shi)這(zhe)些晶體(ti)(ti)(ti)結構(gou)(gou)的(de)(de)示意圖(tu)。圖(tu)中(zhong)的(de)(de)黑點表示原(yuan)子,劃直(zhi)線(xian)是(shi)為了(le)能看清楚其(qi)(qi)結構(gou)(gou)。

鐵素體(ti)是常溫下鐵和低碳合金的基本晶體(ti)結構(體(ti)心立方(fang))。假(jia)設一個立方(fang)體(ti),它的8個角和幾(ji)何中(zhong)心點各有(you)一個原(yuan)子。在(zai)晶粒中(zhong)這樣的立方(fang)體(ti)以三維(wei)的形(xing)式重復出現直到(dao)碰到(dao)一個不同(tong)方(fang)向的晶粒。兩種晶粒相接之處被稱之為(wei)晶界(jie)。晶界(jie)由(you)許多方(fang)面(mian)構成,包括界(jie)面(mian)、缺陷、雜質及其他物質的晶粒。它們很復雜,而且(qie)在(zai)金屬(shu)的機(ji)械性能和腐蝕性方(fang)面(mian)起著重要的作用。
奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)在(zai)(zai)(zai)高溫(>800℃)下鐵(tie)(tie)的(de)晶體(ti)(ti)(ti)結構(面(mian)心(xin)(xin)立(li)方(fang))。在(zai)(zai)(zai)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)中,除像鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)立(li)方(fang)體(ti)(ti)(ti)的(de)每個角都有(you)(you)一個原(yuan)子外,立(li)方(fang)體(ti)(ti)(ti)六(liu)個面(mian)的(de)每個面(mian)的(de)幾何中心(xin)(xin)都有(you)(you)一個原(yuan)子。如果在(zai)(zai)(zai)鐵(tie)(tie)或鐵(tie)(tie)鉻合金中單獨(du)加(jia)(jia)入(ru)鎳、錳、氮(dan)或碳或加(jia)(jia)人其中的(de)幾種,該面(mian)心(xin)(xin)立(li)方(fang)的(de)排列在(zai)(zai)(zai)常溫下將處于(yu)穩定狀態。
馬氏體(ti)(ti)(ti)在(zai)常溫下具有(you)穩(wen)定的(de)結構(gou),與鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)和(he)奧氏體(ti)(ti)(ti)相比,更接近(jin)于(yu)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti),它也是(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)心立(li)(li)方(fang)結構(gou),但是(shi)(shi)立(li)(li)方(fang)體(ti)(ti)(ti)的(de)一(yi)個(ge)軸(zhou)被延長(chang),也就是(shi)(shi)一(yi)個(ge)晶(jing)體(ti)(ti)(ti)有(you)三個(ge)軸(zhou)成(cheng)直角,兩個(ge)邊(bian)相等(deng),一(yi)個(ge)邊(bian)不(bu)等(deng)(四方(fang)體(ti)(ti)(ti))。對鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)或(huo)奧氏體(ti)(ti)(ti)的(de)立(li)(li)方(fang)晶(jing)體(ti)(ti)(ti)進(jin)行熱處(chu)理或(huo)冷作(zuo)就會(hui)出現這(zhe)樣(yang)的(de)情況。馬氏體(ti)(ti)(ti)在(zai)三種(zhong)晶(jing)體(ti)(ti)(ti)結構(gou)中最硬,強(qiang)度最好,同時又最難(nan)焊接。實際上這(zhe)種(zhong)合(he)金很(hen)少進(jin)行變(bian)形處(chu)理。

