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不銹鋼板回火后“次生硬化”的現象如何避免?
對一般回火過程的影響 合金元素硅能推遲碳化物的形核和長大,并有力地阻滯ε-碳化物轉變為滲碳體;不銹鋼板中加入2%左右硅可以使ε-碳化物保持到400℃。在碳不
銹鋼板中,馬氏體的正方度于300℃基本消失,而含Cr、Mo、W、V、Ti和Si等元素
的不銹鋼板,在450℃甚至 500℃回火后仍能保持一定的正方度。說明這些元素能推遲
鐵碳過飽和固溶體的分解。反之,Mn和Ni促進這個分解過程(見合金不銹鋼板)。
合金元素對淬火后的殘留奧氏體量也有很大影響。殘留奧氏體圍繞馬氏體板條成
細網絡;經300℃回火后這些奧氏體分解,在板條界產生滲碳體薄膜。殘留奧氏體含量
高時,這種連續薄膜很可能是造成回火馬氏體脆性(300~350℃)的原因之一。合金
元素,尤其是Cr、Si、W、Mo等,進入滲碳體結構內,把滲碳體顆粒粗化溫度由350
~400℃提高到500~550℃,從而抑制回火軟化過程,同時也阻礙鐵素體的晶粒長大
。
特殊碳化物和次生硬化 當不銹鋼板中存在濃度足夠高的強碳化物形成元素時,在
溫度為450~650℃范圍內,能取代滲碳體而形成它們自己的特殊碳化物。形成特殊碳
化物時需要合金元素的擴散和再分配,而這些元素在鐵中的擴散系數比C、N等元素要
低幾個數量級。因此在形核長大前需要一定的溫度
回火條件。基于同樣理由,這些特殊碳化物的長大速度很低。在450~650℃形成
的高度彌散的特殊碳化物,即使長期回火后仍保持其彌散性。在450~650℃之間合金
碳化物的形成對基體產生強化作用,使不銹鋼板的硬度重新升高,出現峰值。這一現
象稱為次生硬化。
不銹鋼鋼板材料的基本組織:
1 晶粒和晶界 金屬結晶后形成的外形不一致、內部品格排列方向一致的小晶體,稱為晶粒。晶粒與晶粒之間的分界面,稱為晶界
2 相和相界 在金屬或合金中,凡成分相同、結構相同并有界面相互隔開的均勻組
成部分,稱為相。相與相之間的界面,稱為相界
3 固溶體 在組成合金的一種金屬元素的晶體中溶有另一種元素的原子形成的固態
相,稱為固溶體。固溶體一般有較高的強度、良好的塑性、耐蝕性以及較高的電阻和
磁性
4 金屬化合物 合金中不同元素的原子相互作用形成的、晶格類型和性能完全不同
于其組成元素的、具有金屬特性的固態相,稱為金屬化合物
5 奧氏體 奧氏體是碳和其他元素溶解在y-Fe中的固溶體。奧氏體具有面心立方晶
體,塑性好,一般在高溫下存在
6 鐵索體 鐵素體是碳和其他元素溶解于a-Fe中的固溶體。鐵素體具有體心立方晶
格,含碳量極少,其性能與純鐵極為相似,也叫純鐵體
7 滲碳體 滲碳體是鐵和碳的化合物,也稱碳化三鐵(№c),含碳量6.69%,具有復
雜的品格結構。其性能硬而脆,幾乎沒有塑性
8 珠光體 珠光體是鐵索體和滲碳體相間的片層狀組織。因其顯微組織有指紋狀的
珍珠光澤而得名。其性能介于鐵素體和滲碳體之間,強度、硬度適中,并具有良好的
塑性和韌性
9 索氏體 亦稱細珠光體,是奧氏體在低于珠光體形成溫度分解而成的鐵素體和滲
碳體的混合物。其層片比珠光體細,僅在高倍顯微鏡下才能辨別。硬度、強度和沖擊
韌性均高于珠光體
10 屈氏體 亦稱極細珠光體,由奧氏體在低于珠光體形成溫度分解而成的鐵素體和
滲碳體的混合體。其層片比索氏體更細。其硬度和強度均高于索氏體
11 貝氏體 貝氏體是過飽和鐵素體和滲碳體的混合物。貝氏體又分為上貝氏體和下
貝氏體。在較高溫度形成的稱“上貝氏體”,呈羽毛狀;在較低溫度形成的稱“下貝
氏體”,呈針狀或竹葉狀。下貝氏體與上貝氏體相比,其硬度和強度更高,并保持一
定的韌性和塑性
12 馬氏體 馬氏體通常是指碳在a-Fe中的過飽和固溶體。鋼中馬氏體的硬度隨碳
含量的增加而提高。高碳馬氏體硬度高而脆,低碳馬氏體則有較高的韌性。馬氏體在
奧氏體轉變產物中硬度高
13 萊氏體 是碳合金中的一種共晶組織。在高溫時由奧氏體和滲碳體構成;在低溫
時(727℃以下),由珠光體和滲碳體構成。含碳量為4.3%,組織中含有大量滲碳體,
所以硬度高,塑性、韌性低
14 斷口檢驗 斷口組織是鋼材質量標志之一。將試樣刻槽或折斷后用肉眼或lO倍
放大鏡檢查斷口情況,稱為斷口檢驗。從斷口可以看出金屬的缺陷
15 塔形車削發
紋檢驗 將鋼材車成規定的塔形或階梯形試樣,然后用酸蝕或磁粉法檢驗發紋,簡
稱塔形檢驗。
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國際不銹鋼標示方法
美國鋼鐵學會是用三位數字來標示各種標準級的可鍛不銹鋼的。其中:
①奧氏體型不銹鋼用200和300系列的數字標示,
②鐵素體和馬氏體型不銹鋼用400系列的數字表示。例如,某些較普通的奧氏體不銹鋼
是以201、 304、 316以及310為標記,
③鐵素體不銹鋼是以430和446為標記,馬氏體不銹鋼 是以410、420以及440C為標
記,雙相(奧氏體-鐵素體),
④不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼以及含鐵量低于50%的高合金通常是采用專利名稱或商標命名。
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