一、影響不銹鋼組織的兩(liang)大類合(he)金元(yuan)素
形(xing)成鐵素(su)體的元素(su):Cr、Mo、Si、Al、W、Ti、Nb等。
形成(cheng)奧氏(shi)體(ti)的元素:C、N、Ni、Co、Mn、Cu等。
在一定(ding)(ding)溫度條(tiao)件下,不(bu)銹鋼(gang)的(de)基體(ti)組織(zhi)是由鋼(gang)中(zhong)形成鐵素體(ti)和形成奧氏體(ti)的(de)合金元素間(jian)的(de)相互作用所決定(ding)(ding)的(de)。
二、鉻當量與鎳(nie)當量
是指各合金元(yuan)素形成(cheng)(cheng)鐵素體(ti)組(zu)織或(huo)形成(cheng)(cheng)奧(ao)氏(shi)體(ti)組(zu)織的(de)能力的(de)總和(he)。
鉻(ge)當量= Cr + 1.5Mo + 1.5Si + 1.75Nb + 1.5Ti + 5.5Al + 0.75W , 各元(yuan)素(su)(su)含量前的數(shu)字為該元(yuan)素(su)(su)形成鐵(tie)素(su)(su)體(ti)的能力相當于鉻(ge)形成鐵(tie)素(su)(su)體(ti)能力的倍數(shu)。
鎳(nie)當(dang)量= Ni + Co + 30(C+N)+0.5Mn + 0.3 Cu ,各元(yuan)素含量前的(de)(de)(de)數(shu)字為該元(yuan)素形(xing)(xing)成奧氏體的(de)(de)(de)能(neng)力(li)相(xiang)當(dang)于鎳(nie)形(xing)(xing)成奧氏體能(neng)力(li)的(de)(de)(de)倍數(shu)。
三、鉻當量(liang)與鎳當量(liang)對不銹鋼基體組織的影響
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(ge)種合金元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)在(zai)(zai)(zai)鋼(包括不銹鋼)中(zhong)相互作用(yong),在(zai)(zai)(zai)形成各(ge)種基體(ti)組織(固溶(rong)體(ti))的(de)同(tong)時,還可產生不同(tong)程度的(de)固溶(rong)強化作用(yong),見圖2.2和(he)(he)圖2.3 。這主(zhu)要(yao)是各(ge)種合金元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(溶(rong)質(zhi))在(zai)(zai)(zai)基體(ti)組織(溶(rong)劑(ji))中(zhong)所處(chu)的(de)位置(zhi)導致溶(rong)劑(ji)晶格(ge)發生不同(tong)程度的(de)畸變而產生的(de)作用(yong)。根據(ju)溶(rong)質(zhi)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)在(zai)(zai)(zai)溶(rong)劑(ji)晶格(ge)中(zhong)所處(chu)位置(zhi)的(de)不同(tong),有間(jian)隙(xi)(xi)型元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)和(he)(he)置(zhi)換(huan)型元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)之分。處(chu)在(zai)(zai)(zai)溶(rong)劑(ji)(Fe)晶格(ge)結(jie)(jie)點空隙(xi)(xi)處(chu)的(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(如(ru)C、N、B等),稱(cheng)(cheng)間(jian)隙(xi)(xi)型元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su);而處(chu)在(zai)(zai)(zai)溶(rong)劑(ji)(Fe)晶格(ge)結(jie)(jie)點處(chu)的(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)則稱(cheng)(cheng)為(wei)置(zhi)換(huan)型元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(示(shi)意(yi)圖見圖2.4)。間(jian)隙(xi)(xi)型元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)和(he)(he)置(zhi)換(huan)型元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)在(zai)(zai)(zai)鋼中(zhong)所形成的(de)固溶(rong)體(ti),又分別稱(cheng)(cheng)為(wei)間(jian)隙(xi)(xi)固溶(rong)體(ti)和(he)(he)置(zhi)換(huan)固溶(rong)體(ti)。
由于(yu)碳、氮(dan)等間隙(xi)元(yuan)素在鐵(tie)素體中的固(gu)溶(rong)度很低,因此,鐵(tie)素體不銹鋼主(zhu)要是(shi)置換固(gu)溶(rong)體;由于(yu)包(bao)括(kuo)碳、氮(dan)在內的幾(ji)乎(hu)所(suo)有合金元(yuan)素在奧(ao)氏體中均有相當的固(gu)溶(rong)度(甚至可(ke)無限固(gu)溶(rong)),因此,奧(ao)氏體不銹鋼則常常是(shi)間隙(xi)元(yuan)素固(gu)溶(rong)和置換元(yuan)素固(gu)溶(rong)共存的固(gu)溶(rong)體。