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)數金(jin)屬都(dou)是(shi)(shi)一種主要金(jin)屬元素和(he)(he)一種或多(duo)種添加的(de)(de)(de)(de)元素所形成的(de)(de)(de)(de)合金(jin)。一般情(qing)況下,固態金(jin)屬和(he)(he)合金(jin)都(dou)是(shi)(shi)由不(bu)(bu)規則排列的(de)(de)(de)(de)晶(jing)粒(li)構成,這(zhe)些晶(jing)粒(li)有(you)(you)(you)著確定的(de)(de)(de)(de)晶(jing)體(ti)結(jie)構。所有(you)(you)(you)不(bu)(bu)同種類的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)都(dou)是(shi)(shi)鉻含量在(zai)11%以(yi)上的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)基(ji)合金(jin),許多(duo)鋼(gang)(gang)種還含有(you)(you)(you)鎳、鉬、錳、氮和(he)(he)其他合金(jin)元素。不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)中(zhong)以(yi)晶(jing)體(ti)結(jie)構的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)同分為(wei)鐵(tie)素體(ti)、奧氏體(ti)和(he)(he)馬氏體(ti),或其中(zhong)兩(liang)種或多(duo)種的(de)(de)(de)(de)組織(zhi),不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)許多(duo)特性都(dou)取決于它們(men)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)體(ti)結(jie)構。圖(tu)2-1是(shi)(shi)這(zhe)些晶(jing)體(ti)結(jie)構的(de)(de)(de)(de)示(shi)意圖(tu)。圖(tu)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)黑(hei)點表示(shi)原(yuan)子,劃直線是(shi)(shi)為(wei)了能看(kan)清楚其結(jie)構。

鐵素體(ti)是常溫下鐵和低碳合金的(de)基本晶體(ti)結(jie)構(體(ti)心立(li)(li)方(fang))。假設一(yi)(yi)個(ge)立(li)(li)方(fang)體(ti),它的(de)8個(ge)角和幾(ji)何中心點各有一(yi)(yi)個(ge)原子。在(zai)晶粒中這樣的(de)立(li)(li)方(fang)體(ti)以三維的(de)形式重復出(chu)現直到碰到一(yi)(yi)個(ge)不同方(fang)向的(de)晶粒。兩種晶粒相接之(zhi)處被(bei)稱(cheng)之(zhi)為晶界。晶界由許多方(fang)面(mian)構成,包括界面(mian)、缺陷、雜質及其他物質的(de)晶粒。它們很復雜,而且(qie)在(zai)金屬(shu)的(de)機(ji)械性(xing)能(neng)和腐蝕(shi)性(xing)方(fang)面(mian)起著重要的(de)作用(yong)。
奧(ao)氏體(ti)在(zai)高溫(wen)(>800℃)下鐵的(de)晶(jing)體(ti)結構(面心(xin)立(li)方)。在(zai)奧(ao)氏體(ti)中(zhong),除像鐵素體(ti)立(li)方體(ti)的(de)每個角都(dou)有一個原子外,立(li)方體(ti)六個面的(de)每個面的(de)幾何中(zhong)心(xin)都(dou)有一個原子。如果在(zai)鐵或(huo)鐵鉻合金中(zhong)單獨加入鎳、錳(meng)、氮或(huo)碳(tan)或(huo)加人其中(zhong)的(de)幾種,該(gai)面心(xin)立(li)方的(de)排列(lie)在(zai)常溫(wen)下將處于(yu)穩定狀態。
馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)在(zai)常溫(wen)下具有(you)穩定的結構(gou),與(yu)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)和奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)相比(bi),更接近于鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti),它也(ye)是體(ti)(ti)(ti)心立方結構(gou),但是立方體(ti)(ti)(ti)的一個(ge)軸(zhou)被延(yan)長,也(ye)就是一個(ge)晶體(ti)(ti)(ti)有(you)三個(ge)軸(zhou)成直角,兩個(ge)邊相等,一個(ge)邊不等(四方體(ti)(ti)(ti))。對鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)或奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的立方晶體(ti)(ti)(ti)進行(xing)熱處(chu)理或冷作就會出現這樣的情況。馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)在(zai)三種(zhong)晶體(ti)(ti)(ti)結構(gou)中最(zui)硬,強度最(zui)好,同(tong)時又最(zui)難焊接。實際上(shang)這種(zhong)合金很少進行(xing)變形(xing)處(chu)理。

