一、影響(xiang)不銹鋼組(zu)織的(de)兩大(da)類(lei)合(he)金(jin)元素
形成(cheng)鐵素體的元素:Cr、Mo、Si、Al、W、Ti、Nb等。
形成奧氏體的元素:C、N、Ni、Co、Mn、Cu等(deng)。
在(zai)一定溫(wen)度條(tiao)件(jian)下,不銹(xiu)鋼(gang)的基體組織是由鋼(gang)中形成(cheng)鐵(tie)素體和形成(cheng)奧氏體的合金(jin)元(yuan)素間的相互作用所(suo)決定的。
二、鉻(ge)當(dang)量與鎳(nie)當(dang)量
是(shi)指各合金元素形成(cheng)鐵素體組織或形成(cheng)奧氏體組織的能力的總和。
鉻當量(liang)= Cr + 1.5Mo + 1.5Si + 1.75Nb + 1.5Ti + 5.5Al + 0.75W , 各元素(su)(su)含量(liang)前(qian)的(de)數字為該元素(su)(su)形(xing)成(cheng)鐵(tie)素(su)(su)體的(de)能(neng)力(li)相當于(yu)鉻形(xing)成(cheng)鐵(tie)素(su)(su)體能(neng)力(li)的(de)倍數。
鎳(nie)當(dang)量= Ni + Co + 30(C+N)+0.5Mn + 0.3 Cu ,各元素含(han)量前的數字為該元素形(xing)(xing)成(cheng)奧氏體(ti)的能(neng)(neng)力(li)相(xiang)當(dang)于鎳(nie)形(xing)(xing)成(cheng)奧氏體(ti)能(neng)(neng)力(li)的倍(bei)數。
三、鉻當(dang)量與鎳當(dang)量對不銹鋼基體組織(zhi)的影響
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(yao)指出,各種合(he)金(jin)元素(su)(su)(su)在(zai)鋼(gang)(包括(kuo)不銹鋼(gang))中相互作(zuo)用,在(zai)形成(cheng)各種基(ji)體(ti)組織(固(gu)溶(rong)(rong)(rong)體(ti))的(de)同時,還(huan)可產生不同程度的(de)固(gu)溶(rong)(rong)(rong)強化作(zuo)用,見圖2.2和(he)圖2.3 。這主(zhu)要(yao)是(shi)各種合(he)金(jin)元素(su)(su)(su)(溶(rong)(rong)(rong)質)在(zai)基(ji)體(ti)組織(溶(rong)(rong)(rong)劑(ji))中所(suo)處(chu)的(de)位置(zhi)(zhi)導(dao)致溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)晶(jing)格(ge)發生不同程度的(de)畸變而(er)產生的(de)作(zuo)用。根據(ju)溶(rong)(rong)(rong)質元素(su)(su)(su)在(zai)溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)晶(jing)格(ge)中所(suo)處(chu)位置(zhi)(zhi)的(de)不同,有間隙(xi)(xi)型元素(su)(su)(su)和(he)置(zhi)(zhi)換(huan)型元素(su)(su)(su)之分(fen)。處(chu)在(zai)溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)(Fe)晶(jing)格(ge)結點空隙(xi)(xi)處(chu)的(de)元素(su)(su)(su)(如(ru)C、N、B等),稱(cheng)間隙(xi)(xi)型元素(su)(su)(su);而(er)處(chu)在(zai)溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)(Fe)晶(jing)格(ge)結點處(chu)的(de)元素(su)(su)(su)則(ze)稱(cheng)為置(zhi)(zhi)換(huan)型元素(su)(su)(su)(示意圖見圖2.4)。間隙(xi)(xi)型元素(su)(su)(su)和(he)置(zhi)(zhi)換(huan)型元素(su)(su)(su)在(zai)鋼(gang)中所(suo)形成(cheng)的(de)固(gu)溶(rong)(rong)(rong)體(ti),又分(fen)別稱(cheng)為間隙(xi)(xi)固(gu)溶(rong)(rong)(rong)體(ti)和(he)置(zhi)(zhi)換(huan)固(gu)溶(rong)(rong)(rong)體(ti)。
由于(yu)碳、氮(dan)等間(jian)隙元(yuan)(yuan)素在鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)的(de)固(gu)溶(rong)度(du)(du)很低,因此,鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)主要是(shi)(shi)置換固(gu)溶(rong)體(ti)(ti)(ti)(ti);由于(yu)包括碳、氮(dan)在內的(de)幾乎所有合金元(yuan)(yuan)素在奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)均有相當的(de)固(gu)溶(rong)度(du)(du)(甚至可(ke)無限固(gu)溶(rong)),因此,奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)則常常是(shi)(shi)間(jian)隙元(yuan)(yuan)素固(gu)溶(rong)和置換元(yuan)(yuan)素固(gu)溶(rong)共(gong)存(cun)的(de)固(gu)溶(rong)體(ti)(ti)(ti)(ti)。