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奥氏体不锈钢中铁素体的作用

查阅:1050 发布时间:2020-01-07 17:29:38

奥氏体不锈钢中,基体组织是奥氏体,一般都有一些铁素体以不连续的小块状分布在奥氏体基体中。在奥氏体不锈钢中,铁素体可以起强化作用,提高钢的抗拉强度和屈服强度,同时,伸长率和断面收缩率相应地有所下降。

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经固溶处理的奥氏体不锈钢中,M23C6型碳化物析出时,优先在富铬的铁素体周边析出,很少析出于奥氏体晶界。因此,如铸件组织中含有一些铁素体,在较高温度的作用下析出碳化物时,优先在铁素体周边析出,析出于奥氏体晶界的很少,这样就可以不影响材质抗晶间腐蚀的能力和抗应力腐蚀的能力。

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增加铁素体含量,还可以改善焊接性能。因此,虽然这类钢的通用名称是‘奥氏体不锈钢’,但是,其中所含的铁素体绝不是不值一提的‘杂质’,而是一种重要的组分,生产这类铸钢件时,往往都要注意控制铁素体含量。美国ASTM标准规定的各奥氏体不锈钢牌号,几乎都可以在牌号后加字母"A",如:CF3A、CF3MA、CF8A、CF8MA等,表示要求控制铁素体含量,其强度要求相应地高于不加“A"的牌号:抗拉强度高45MPa以上:屈服强度高30MPa以上。

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根据化学成分估算不锈钢中铁素体含量的方法很多,都是先计算铬当量和镍当量,然后再用相关的线图查找。用不同的方法,铬当量和镍当量的计算式也不尽相同。实际上,由各种估算方法求得的铁素体含量,与实测结果都可能有相当大的差别。

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对于奥氏体不锈钢,比较适用的方法是采用E.A.Schoefer提出的线图。Schoefer线图发表于1974年,适用于成分范围如下的铸造不锈钢:

C≤0.2%: Mn≤2%: Si≤2%: Cr 16~26%; Ni6~14%; Mo ≤4%; Nb≤1%; N≤0.19%由于各元素含量的测定值都有误差范围,由线图求得的铁素体含量可以有相当可观的分布带。虽然奥氏体不锈钢中的铁素体有多种良好的作用,但是,如果钢中含有铌和锰,则铁素体就容易形成网状结构。网状铁素体在一定的条件下转变为脆性的σ-相,铸件就易于产生裂纹缺陷。

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