



χ相和Laves相
χ相主要出現(xiàn)在含鉬的不涼山銹鋼中,是具有體心立方結(jié)構的金屬間化合物,每個晶胞內(nèi)含有58個原子,代表的化學成分是Fe36Cr12Mo10。但是由于金屬原子的相互置換,其化學組成可在一定的范圍內(nèi)變動。在奧氏體涼山不銹鋼中,該相的實際成分多為(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系。
Laves相(η相)是B2A型固定原子構成的金屬間化合物。在含鉬或鈮的奧氏體涼山不銹鋼中形成的Laves相成分分別為Fe2Mo和Fe2Nb。該相具有六方結(jié)構,每個晶胞中含有12個原子。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系。為形成該相,對B,A原子的相對大小有嚴格的要求: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的促進效果。
奧氏體不銹鋼中χ相和Laves相的沉淀,也像б相一樣,導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,因而在實際時效過程中,單獨出現(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。
涼山奧氏體不銹鋼的基本組織形態(tài)
鐵、鉻和鎳是鉻鎳奧氏體涼山不銹鋼的三大基礎元素,通過主要合金元素和鎳的合理搭配,鐵-鉻-鎳三元系和在該三元系基礎上加入其他元素構成的合金可以在室溫下仍然維持奧氏體基體。另外,加入適量錳和氮,同時將鎳含量降低乃至完全取消,也能保持合金基體在室溫下呈完全奧氏體組織。但是,隨著鉻、鎳和錳含量的變化和其他元素的加入,以及受熱處理或冷變形的影響,在奧氏體基體上還會產(chǎn)生其他相,相應地合金的性能也會發(fā)生變化。在奧氏體涼山不銹鋼中經(jīng)常出現(xiàn)的有以下三類。
(1)奧氏體(γ相)的同素異性體:α相(鐵素體)、α′相(體心立方的馬氏體)和ε相(密集六方的馬氏體);
(2)碳化物和氮化物:主要是M23C6,MC,M6C和M7C3型碳化物與Cr2N及Ti(CN)等;
(3)金屬間相:也稱金屬間化合物,主要有б相、χ相和Laves相等。
涼山不銹鋼的物理性能主要用以下幾方面來表示:
①.熱膨脹系數(shù)
因溫度變化而引起物質(zhì)量度元素的變化。膨脹系數(shù)是膨脹-溫度曲線的斜率,瞬時膨脹系數(shù)是特定溫度下的斜率,兩個指定的溫度之間的平均斜率是平均熱膨脹系數(shù)。膨脹系數(shù)可以用體積或者是長度表示,通常是用長度表示。
②.密度
物質(zhì)的密度是該物質(zhì)單位體積的質(zhì)量,單位是kg/m3或1b/in3?!?
③.彈性模量
當施加力于單位長度棱住的兩端能引起物體在長度上的單位變化時,單位面積上所需的力稱為彈性模量。單位為1b/in3或N/m3。
④.電阻率
在單位長度立方體材料的兩對面之間測量的電阻,單位用Ω·m,μΩ·cm或(已廢的)Ω/(circular mil.ft)來表示。
⑤.磁導率
無量綱系數(shù),表示物質(zhì)易被磁化的程度,是磁感應強度與磁場強度之比。
⑥.熔化溫度范圍
確定涼山合金開始凝固和凝固完了的溫度。
⑦.比熱
單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度改變1度所需要的熱量。在英制和CGs制中二者比熱的數(shù)值相同,因為熱量的單位(Biu或cal)取決于單位質(zhì)量的水升高1度聽需的熱量。國際單位制中比熱的數(shù)值與英制或CGS制是不同的,因為能量的單位(J)是按不同的定義定的。比熱的單位是Btu(1b·0F)及J/(kg ·k)。
⑧.熱導率
物質(zhì)導熱的速率的量度。涼山不銹鋼板在單位截面積物質(zhì)上建立單位長度上的1度的溫度梯度時,那么熱導率定義為單位時間傳導的熱量,熱導率的單位為 Btu/(h·ft·0F)或w/(m ·K)。
⑨.熱擴散率
涼山不銹鋼特性、用途及物理性能、力學性能和耐熱性能
產(chǎn)品特性及用途
SUS304:具有良好的耐蝕性、耐熱性、低溫強度和機械性能沖壓彎曲等熱加工性好無熱處理硬化現(xiàn)象無磁性。廣泛用于家庭用品(1、2類餐具)、櫥柜、室內(nèi)管線、熱水器、鍋爐、浴缸、汽車配件、醫(yī)療器具、建材、化學、食品工業(yè)、農(nóng)業(yè)、船舶部件。
SUS304L:涼山奧氏體基本鋼種,用途為廣泛;耐蝕性和耐熱性優(yōu)良;低溫強度和機械性能優(yōu)良;單相奧氏體組織,無熱處理硬化現(xiàn)象(無磁性,使用溫度-196--800℃)。
SUS304Cu:以17Cr-7Ni-2Cu為基本組成的奧氏不銹鋼;成形性優(yōu)良,特別是拔絲和抗時效裂紋性好;--耐腐蝕性與304相同。
SUS316: 耐蝕性和高溫強度特別好,可在苛刻的條件下使用加工硬化性好無磁性。適于海水用設備、化學、染料、造紙、草酸、肥料生產(chǎn)設備、照相、食品工業(yè)、沿海設施
SUS316L:鋼中添加Mo(2-3%),故耐蝕性和高溫強度優(yōu)良;SUS316L含碳量比SUS316低,因此,抗晶間腐蝕性比SUS316優(yōu)良;高溫蠕變強度高??稍诳量痰臈l件使用加工硬化性好無磁性。適于海水用設備、化學、染料、造紙、草酸、肥料生產(chǎn)設備、照相、食品工業(yè)、沿海設施
SUS321:在涼山304鋼中添加Ti,故抗晶間腐蝕性優(yōu)良;高溫強度和高溫抗氧性優(yōu)良;成本高,加工性比SUS304差。耐熱材料、汽車、飛行器排氣管管路,鍋爐爐蓋、管道化學裝置、熱交換器.
SUH409H: 加工性能、焊接性能良好高溫抗氧化性能良好能夠承受的溫度范圍從室溫直到575℃。廣泛用于汽車尾氣排氣系統(tǒng)。
SUS409L:控制鋼中的C和N含量,故焊接性、成形性和耐蝕性優(yōu)良;含11%Cr,高溫和常溫下為具有BCC結(jié)構的鐵素體不銹鋼;因填了Ti,750℃以下有空氧化性和耐蝕性。
SUS410:馬氏體代表鋼種,強度高,硬度高(有磁性);抗腐蝕性差,不適合于嚴重腐蝕環(huán)境下使用;含C量低,加工性好,通過熱處理可使表面硬化。
SUS420J2:馬氏體代表鋼種,強度高,硬度高(有磁性);耐腐蝕性差,加工成形性差,耐磨性好;能夠進行熱處理改善機械性能。廣泛用于加工刀具、管嘴、閥門、板尺、餐具。
SUS430:熱膨脹率低成型型及耐氧化性好 適用于耐熱器具、燃燒器、家電產(chǎn)品、2類餐具、廚房洗滌槽。價格低,加工性好是理想的SUS304的替代品;抗英里腐蝕性好,典型的非熱處理硬化性鐵素體系不銹鋼。