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鐵素體不銹鋼中的相 鐵素體不銹鋼中的相主要有碳化物、氮化物，金屬間相和馬氏體相等。 （1）碳化物和氮化物 研究表明，碳和氮在鐵素體中的溶解度非常低。例如，在含鉻26%的鐵素體不銹鋼中1093℃時，碳在鋼中的溶解度為0.04%，而在927℃僅為0.004%，溫度再低要降到0.004%以下；927℃以上時，氮在鋼中的溶解度為0.023%，而在593℃僅為0.006%，因此，鐵素體不銹鋼在高溫加熱和在隨后冷卻的過程中，即使急冷，也常常難以防止碳化物和氮化物的析出。 鐵素體不銹鋼中的碳化物主要是（Cr，F(xiàn)e）23C6和（Cr，F(xiàn)e）7C3 . 鐵素體不銹鋼中的氮化物主要是CrN+Cr2N。 （2）金屬間相 鐵素體不銹鋼中的金屬間相主要有αˊ相和б相 ① αˊ相：早期曾發(fā)現(xiàn)，鉻含量>15%的鐵素體不銹鋼在400-500℃范圍內(nèi)長時間保溫會產(chǎn)生強(qiáng)烈的脆化，并使鋼的強(qiáng)度硬度顯著提高。這種現(xiàn)象一般稱之為475℃脆化。

不銹鋼的分類、主要成分及性能比較 分類大概成分（%）淬火性耐蝕性加工性可焊接性磁性C Cr Ni 鐵素體系 0．35以下 16-27 - 無佳尚佳尚可有 馬氏體系 1．20以下 11-15 - 自硬性可可不可有 奧氏體系 0．25以下 16以上 7以上無優(yōu)優(yōu)優(yōu)無 以上分類僅是按鋼的基體組織分的，由于鋼中穩(wěn)定奧氏體及形成鐵素體的元素的作用不能互相平衡，以及由于大量的鉻使平衡圖S點(diǎn)左移，工業(yè)中應(yīng)用的不銹鋼的組織除了上面講的三種基本類型以外，還有馬氏體—鐵素體，奧氏體－鐵素體，奧氏體－馬氏體等過渡型的復(fù)相不銹鋼，以及具有馬氏體－碳化物組織的不銹鋼。 工業(yè)上應(yīng)用的不銹鋼按金相組織可分為三大類：鐵素體不銹鋼，馬氏體不銹鋼，奧氏體不銹鋼。可以把這三類不銹鋼的特點(diǎn)歸納(如下表)，但需要說明的是馬氏體不銹鋼并不是都不可焊接，只是受某些條件的限制，如焊前應(yīng)預(yù)熱焊后應(yīng)作高溫回火等，而使焊接工藝比較復(fù)雜。實(shí)際生產(chǎn)中一些馬氏體不銹鋼如1Cr132Cr13以及2Cr13與45鋼焊接還是比較多的。

0Cr20Ni29Mo3Cu4Nb鋼熱加工和冷加工工藝性能良好。鍛造、熱軋、鐓粗和鉚接等都很容易進(jìn)行。加熱爐氣氛應(yīng)控制為弱氧化性，以防止工件增碳。由于鋼中銅含量較高，熱加工溫度不宜過高，應(yīng)控制在1100℃以下，停鍛（軋）溫度不低于850℃。冷加工性能與00Cr17Ni14Mo2等常用含鉬奧氏體不銹鋼相近，但是變形抗力稍大，加工硬化傾向也稍強(qiáng)，因此完成相同變形量時消耗的能量也要多一些，中間軟化退火次數(shù)也要適當(dāng)增加。 該鋼種正常的熱處理制度為1050-1100℃水冷固溶處理。加熱爐氣氛要控制為弱氧化性。已經(jīng)固溶處理之后的材料要避免在敏化溫度區(qū)間內(nèi)（500-900℃）長時間加熱，因?yàn)檫@會導(dǎo)致鉻的碳化物沿晶界析出，使耐蝕性下降。如遇這種情況，應(yīng)再度進(jìn)行固溶處理。 該鋼種可焊性良好，選用相匹配的焊接材料進(jìn)行手工電弧焊或氬弧焊，不會產(chǎn)生熱裂紋。焊前無須預(yù)熱，焊后也不用熱處理。焊接接頭的耐蝕性和力學(xué)性能與母材相當(dāng)。的焊接材料為00Cr25Ni40Mo5Cu2，或采用鎳基材料00Cr19Ni60Mo17進(jìn)行焊接。焊接操作中應(yīng)選用較低的熱輸入（不大于1×104J/cm）和較低的層間溫度（不大于120℃）。

高硅含量使00Cr18Ni15Si4鋼對濃硝酸和含氧化劑的硝酸有非常出色的耐蝕性。而且硝酸濃度愈高（尤其是超過80%以后），其他不銹鋼越不耐蝕時，該鋼種越顯示出極低的腐蝕率。圖4-15是在沸騰濃硝酸中該鋼種與0Cr18Ni9鋼耐蝕性的對比。濃度超過90%的沸騰硝酸中，00Cr18Ni15Si4鋼的腐蝕率低于0.02mm/a，而0Cr18Ni9鋼的腐蝕率則在1.5mm/a以上。 該鋼種由于碳含量極低，即使在敏化狀態(tài)下耐晶間腐蝕性能也很好。休氏法晶間腐蝕實(shí)驗(yàn)（65%HNO3，沸騰，10×48h）的腐蝕率僅為0.6g/(m2.h)。 00Cr18Ni15Si4鋼可進(jìn)行鍛造和熱軋。熱加工加熱溫度為1080-1140℃（鋼錠加熱控制在1120℃以下），停鍛溫度為900℃。加熱爐氣氛要保持為弱氧化性，以防止鍛件增碳。工件加熱要均勻、燒透，避免火焰直接噴射和局部過熱，由于再結(jié)晶速度較慢（特別是當(dāng)溫度較低時），要注意及時回爐加熱。 冷加工成形也容易進(jìn)行，但由于加工硬化較快及變形量較大時容易變脆，要及時進(jìn)行中間軟化退火。冷彎時彎曲半徑不宜太小。 該鋼種正確的熱處理制度為1100-1140℃加熱后水冷（固溶處理），加熱爐氣氛應(yīng)為弱氧化性。熱加工、冷加工和焊后都要進(jìn)行固溶處理。要注意固溶處理溫度不能過低，否則耐蝕性和力學(xué)性能（塑性和韌性）都會受影響。在敏化溫度區(qū)間（500-950℃）不宜較長時間受熱或緩慢冷卻通過。 該鋼種可使用包劑焊條進(jìn)行手工電弧焊或惰性氣體保護(hù)焊。但應(yīng)采用和低熱輸入、低電流和小直徑焊條，層間溫度也應(yīng)較低。焊接材料成分應(yīng)與母材基本相同，焊縫中的δ-鐵素體量不得超過10%。

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