χ相和Laves相 χ相主要出現(xiàn)在含鉬的不銹鋼中,是具有體心立方結(jié)構(gòu)的金屬間化合物,每個(gè)晶胞內(nèi)含有58個(gè)原子,代表的化學(xué)成分是Fe36Cr12Mo10。但是由于金屬原子的相互置換,其化學(xué)組成可在一定的范圍內(nèi)變動(dòng)。在奧氏體不銹鋼中,該相的實(shí)際成分多為(FeNi)36Cr18Mo4。χ相主要在晶界,非共格孿晶界和晶內(nèi)的位錯(cuò)處開始生成。晶內(nèi)生成的χ相與奧氏體基體保持一定的位向關(guān)系。 Laves相(η相)是B2A型固定原子構(gòu)成的金屬間化合物。在含鉬或鈮的奧氏體不銹鋼中形成的Laves相成分分別為Fe2Mo和Fe2Nb。該相具有六方結(jié)構(gòu),每個(gè)晶胞中含有12個(gè)原子。與碳化物,б相和χ相等相比,Laves相在鋼中生成較慢,生成量也較少,且主要是晶內(nèi)沉淀,與奧氏體基體也保持一定的位向關(guān)系。為形成該相,對B,A原子的相對大小有嚴(yán)格的要求:兩者原子半徑的比值不得大于1.225。 影響χ相和Laves相沉淀的因素是相似的。鋼中合金元素有重要影響。鉬、硅和鈦會(huì)加速χ相和Laves相的形成,特別是鉬的作用更為明顯;鎳、碳和氮含量的提高對這兩種相的沉淀均有抑制作用。冷加工對這兩種中間相的沉淀速度和沉淀量有不太強(qiáng)的促進(jìn)效果。 奧氏體不銹鋼中χ相和Laves相的沉淀,也像б相一樣,導(dǎo)致耐蝕性下降及塑性、韌性的降低。但是由于這些相的沉淀溫度與碳化物及б相的沉淀溫度大體上相重合,因而在實(shí)際時(shí)效過程中,單獨(dú)出現(xiàn)χ相或Laves相的情況是極少見的,這些相總是與碳化物、б相等相伴隨而出現(xiàn),且往往是次要相和后生相。所以,這些相的形成對不銹鋼耐蝕性和力學(xué)性能的影響常常被作為主要相的碳化物或б相的作用所掩蓋。

不銹鋼的性能與組織及各元素的作用 不銹鋼的性能與組織 目前已知的化學(xué)元素有100多種,在工業(yè)中常用的鋼鐵材料中可以遇到的化學(xué)元素約二十多種。對于人們在與腐蝕現(xiàn)象作長期斗爭的實(shí)踐而形成的不銹鋼這一特殊鋼系列來說,常用的元素有十幾種,除了組成鋼的基本元素鐵以外,對不銹鋼的性能與組織影響 的元素是:碳、鉻、鎳、錳、硅、鉬、鈦、鈮、鈦、錳、氮、銅、鈷等。這些元素中除碳、硅、氮以外,都是化學(xué)元素周期表中位于過渡族的元素。 實(shí)際上工業(yè)上應(yīng)用的不銹鋼都是同時(shí)存在幾種以至十幾種元素的,當(dāng)幾種元素共存于不銹鋼這一個(gè)統(tǒng)一體中時(shí),它們的影響要比單獨(dú)存在時(shí)復(fù)雜得多,因?yàn)樵谶@種情況下不僅要考慮各元素自身的作用,而且要注意它們互相之間的影響,因此不銹鋼的組織決定于各種元素影響的總和。

不銹鋼為什么也生銹? 不銹鋼為什么也生銹? 當(dāng)不銹鋼管表面出現(xiàn)褐色銹斑(點(diǎn))的時(shí)候,人們大感驚奇:認(rèn)為“不銹鋼是不生銹的,生銹就不是不銹鋼了,可能是鋼質(zhì)出現(xiàn)了問題”。其實(shí),這是對不銹鋼缺乏了解的一種片面的錯(cuò)誤看法。不銹鋼在一定的條件下也會(huì)生銹的。 不銹鋼具有抵抗大氣氧化的能力---即不銹性,同時(shí)也具有在含酸、堿、鹽的介質(zhì)中乃腐蝕的能力---即耐蝕性。但其抗腐蝕能力的大小是隨其鋼質(zhì)本身化學(xué)組成、加互狀態(tài)、使用條件及環(huán)境介質(zhì)類型而改變的。如304鋼管,在干燥清潔的大氣中,有 優(yōu)良的抗銹蝕能力,但將它移到海濱地區(qū),在含有大量鹽份的海霧中,很快就會(huì)生銹了;而316鋼管則表現(xiàn)良好。因此,不是任何一種不銹鋼,在任何環(huán)境下都能耐腐蝕 不生銹的。 不銹鋼是靠其表面形成的一層極薄而堅(jiān)固細(xì)密的穩(wěn)定的富鉻氧化膜(防護(hù)膜),防止氧原子的繼續(xù)滲入、繼續(xù)氧化,而獲得抗銹蝕的能力。一旦有某種原因,這種薄膜遭到了不斷地破壞,空氣或液體中氧原子就會(huì)不斷滲入或金屬中鐵原子不斷地析離出來,形成疏松的氧化鐵,金屬表面也就受到不斷地銹蝕。

不銹鋼的發(fā)明是世界冶金史上的一項(xiàng)重大成就。20世紀(jì)初,吉耶(L.B.Guillet)于1904年—1906年和波特萬(A.M.Portevin)于1909—1911年在法國;吉森(W.Giesen)于1907—1909年在英國分別發(fā)現(xiàn)了Fe—Cr和Fe—Cr-Ni合金的耐腐蝕性能。蒙納爾茨(P.Monnartz)于1908-1911年在德國提出了不銹性和鈍化理論的許多觀點(diǎn)。工業(yè)用不銹鋼的發(fā)明者有:布里爾利(H.Brearly)1912—1913年在英國開發(fā)了含Cr12%—13%的馬氏體不銹鋼;丹齊曾(C.Dantsizen)1911—1914年在美國開發(fā)了含Cr14%—16%,C 0.07% —0.15%的鐵素體不銹鋼;毛雷爾(E.Maurer)和施特勞斯(B.Strauss)1912—1914年在德國開發(fā)了含C<1%,Cr 15%—40%,Ni<20%的奧氏體不銹鋼。1929年,施特勞斯(B.Strauss)取得了低碳18-8(Cr-18%,Ni-8%)不銹鋼的 權(quán)。為了解決18-8鋼的敏化態(tài)晶間腐蝕,1931年德國的霍德魯特(E.Houdreuot)發(fā)明了含Ti的18-8不銹鋼(相當(dāng)于現(xiàn)在的1Cr18Ni9Ti或AISI 321)。幾乎與此同時(shí),在法國的Unieux實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了奧氏體不銹鋼中含有鐵素體時(shí),鋼的耐晶間腐蝕性能會(huì)得到明顯改善,從而開發(fā)了γ+α雙相不銹鋼。1946年,美國的史密斯埃塔爾(R.Smithetal)研制了馬氏體沉淀硬化型不銹鋼17-4PH;隨后既具有高強(qiáng)度又可進(jìn)行冷加工成形的半奧氏體沉淀硬化不銹鋼17-7PH和PH15-7Mo等相繼問世。至少,不銹鋼家族中的主要鋼類,即馬氏體、鐵素體、奧氏體、α+γ雙相以及沉淀硬化型等不銹鋼*便基本齊全了,且一直延續(xù)到現(xiàn)在。

點(diǎn)擊查看昌盛源金屬有限公司的【產(chǎn)品相冊庫】以及我們的【產(chǎn)品視頻庫】