不銹鋼的化學(xué)成分及高溫下的組織

   在不銹鋼中加入的主要合金元素為鉻和鎳。在低碳的鐵基體內(nèi)加入適當(dāng)?shù)你t、鎳合金元素，顯著地提高了鋼的耐蝕性和高溫強(qiáng)度。另外加入一些其他元素(鉬，St，鋁，錳，鈦等)也是為了提高這些性能。

   鉻的加入量大于10~12%稱為不銹鋼，因?yàn)殂t含量高于12%才有顯著耐蝕效果。鉻大于18%成為奧氏體后有高的化學(xué)穩(wěn)定性。加鉻也有不利的影響，使得a區(qū)擴(kuò)大和r區(qū)縮小。a相存在，r區(qū)縮小將使鋼成為兩相組織，使抗蝕能力降低，塑性變壞，為此常加入適量鎳來(lái)擴(kuò)大y區(qū)。鎳是擴(kuò)大y區(qū)的元素。

    此外，鉻還能提高鋼的臨界點(diǎn)，降低晶粒長(zhǎng)大的傾向，提高鋼的強(qiáng)度和韌性。

    加鎳促使高溫下的組織里一單相的奧氏體組織，有助于提高鋼的塑性及耐蝕性，低溫時(shí)呈現(xiàn)奧氏體和鐵素體組織（緩慢冷卻）。

    在常溫下為了得到單一的奧氏體組織，將鋼加熱至高溫，用迅速冷卻的辦法，越過(guò)奧氏體內(nèi)碳的飽和線而達(dá)SK線，使碳化物來(lái)不及析出，保持奧氏體過(guò)飽和固溶體，不出現(xiàn)碳化物。此種操作稱為固溶處理。

    加鈦是為了防止晶間腐蝕現(xiàn)象。因?yàn)殁伵c碳的親合力大干鉻和碳的親合力，所以加鈦后，鈦可以與碳結(jié)合，占有碳，而不使碳奪取固溶體中的鉻，且鈦碳較穩(wěn)定，從而可防止晶間腐蝕。

    鈦和鉻一樣，也是擴(kuò)大o區(qū)、縮小y區(qū)的元素，因此，鈦的加入量應(yīng)適當(dāng)。

    碳在不銹鋼中應(yīng)愈少愈好，一般都小于0.2%，碳含量增加會(huì)破壞鈍化膜穩(wěn)定，造成微電池，導(dǎo)致抗蝕能力降低，降低鋼的塑性。

    由以上可知，在不銹鋼中高溫下的組織主要是口相和y相，也可能存在著其他相，如各種形式的碳化物和金屬間化合物( Fecr)如d相。仃相在溫度高于820℃時(shí)溶解于鉻a相中。

    鋼中的組織對(duì)不銹鋼的穿孔性能（加工性能）有很大影響。因此，根據(jù)鋼的化學(xué)成分事先來(lái)判斷高溫下的鋼中組織是很重要的。為了達(dá)到此目的，我們可以借助于圖。圖中的橫坐標(biāo)列出鉻的等價(jià)量，等于(Cr+ Mo+1.5Si+0.5Nb)%；縱坐標(biāo)列出Ni的等價(jià)量，等于(Ni+ 30C+0.5Mn)%。

    從等價(jià)量的式中可以看出，對(duì)于形成y相，C是Ni的30倍；對(duì)于形成a相；Si是Cr的1.5倍。由圖中查出，鋼的組織中是奧氏體和少量的鐵素體，奧素體一鐵素體不銹鋼。查其他不銹鋼鋼號(hào)的組織方法相同。