鋼鐵典型金相及低溫鋼有關(guān)知識

鋼鐵典型金相及低溫鋼有關(guān)知識第1頁，共11頁，2023年，2月20日，星期四Contents

2.奧氏體鋼基礎(chǔ)知識

1.鋼鐵典型金相

3.S30408鋼基本知識第2頁，共11頁，2023年，2月20日，星期四1.鋼鐵典型金相組織金相組織指金屬組織中化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)和物理性能相同的組成，其中包括固溶體、金屬化合物及純物質(zhì)。

金相組織反映金屬金相的具體形態(tài)，如鐵素體，滲碳體，珠光體，奧氏體，馬氏體等。右圖為Fe—C相圖不同金相組織的在相圖中的位置不同第3頁，共11頁，2023年，2月20日，星期四α-Fe，γ-Fe，δ-Fe都是純鐵，只是晶格類型不同，即同素異構(gòu)。α－Fe：溫度在912℃以下的純鐵，晶格類型是體心立方；γ-Fe：溫度在912℃～1394℃的純鐵，晶格類型是面心立方；δ-Fe：溫度在1390℃以上，晶格類型是體心立方結(jié)構(gòu)）鐵素體屬體心立方結(jié)構(gòu)，呈等軸多邊形晶粒分布，軟而韌在碳鋼中它是碳在α-Fe中的固溶體；在合金鋼中，則是碳和合金元素在α-Fe中的固溶體第4頁，共11頁，2023年，2月20日，星期四滲碳體是鐵和碳的化合物Fe3C，其含碳量為6.69%，在合金中形成(Fe、M)3C，滲碳體硬而脆。在鋼中常呈網(wǎng)絡(luò)狀、半網(wǎng)狀、片狀、針片狀和粒狀分布。第5頁，共11頁，2023年，2月20日，星期四珠光體是鐵素體和滲碳體的機械混合物，它是鋼的共析轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，其形態(tài)是鐵素體和滲碳體彼此相間形如指紋，呈層狀排列。按碳化物分布形態(tài)又可分為片狀珠光體和球狀珠光體二種第6頁，共11頁，2023年，2月20日，星期四在碳鋼（或合金鋼）中，奧氏體是碳（和合金元素）固溶于γ-Fe的固溶體，具有面心立方結(jié)構(gòu)，它是高溫相。在碳素或合金結(jié)構(gòu)鋼中奧氏體在冷卻過程中轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌?。只有在高碳鋼和滲碳鋼滲碳高溫淬火后奧氏體才能殘留在馬氏體的間隙中存在，不易受侵蝕呈白色。第7頁，共11頁，2023年，2月20日，星期四馬氏體是碳（合金元素）溶于α-Fe中的過飽和固溶體，是過冷奧氏體快速冷卻，在Ms與Mf點之間的切變方式發(fā)生轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。這時碳（和合金元素）來不及擴散只是由γ-Fe的晶格（面心）轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Fe的晶格（體心），即碳在γ-Fe中的固溶體（奧氏體）轉(zhuǎn)變?yōu)樘荚讦?Fe中的固溶體，故馬氏體轉(zhuǎn)變是“無擴散”的根據(jù)馬氏體金相形態(tài)特征，可分為板條狀馬氏體（低碳）和針狀馬氏體。第8頁，共11頁，2023年，2月20日，星期四2.奧氏體鋼低溫鋼基礎(chǔ)低溫鋼是指適于在0℃以下應(yīng)用的高合金鋼（鋼鐵中有一種合金元素在10%以上時稱為高合金鋼）。能在-196℃以下使用的，稱為超低溫鋼。分為鐵素體低溫鋼和奧氏體低溫鋼。組織為奧氏體的低溫鋼是奧氏低溫鋼。奧氏體低溫鋼具有較高的低溫韌性，一般沒有韌性——脆性轉(zhuǎn)變溫度。由于鐵素體低溫鋼存在明顯的韌性——脆性轉(zhuǎn)變溫度（當(dāng)溫度降低至某個臨界值或區(qū)間會出現(xiàn)韌性的突然下降）。對強度和韌性的要求較高時，必須使用奧氏體顯微組織低溫鋼。通常奧氏體Ni-Cr不銹鋼是優(yōu)先選用的材料，如美國的304、310等鋼種。王安東江蘇理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版）2000第9頁，共11頁，2023年，2月20日，星期四3.S30408鋼基本知識S30408是UNS編號，相當(dāng)于

中國的0Cr18Ni9不銹鋼材料

日標(biāo)的SUS304不銹鋼，生產(chǎn)和使用是一樣的，只是化學(xué)成分范圍有些差別（0Cr18Ni9表示，Cr含量≈18%，Ni含量≈9%，0表示C含量<0.1%）

通俗的講0Cr18Ni9不銹鋼就是304不銹鋼板。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，組織特征為奧氏體型。用于食品用設(shè)備，一般化工設(shè)備，原子能用工業(yè)設(shè)備。第10頁，共11頁，2023年，2月20日，星期四奧氏體鋼焊縫金相隨著Cr—Ni當(dāng)量比值不同，有純奧氏體鋼和奧氏體—鐵素體雙相鋼。右圖中合金1，從結(jié)晶開始至室溫始終為奧氏體組織，晶粒粗大，枝晶方向性明顯，易產(chǎn)生焊接熱裂紋，會出現(xiàn)“多邊化”亞晶界導(dǎo)致“多邊化”裂紋。2

隨著鐵素體形成元素的增加，初生相為奧氏體在結(jié)晶后期產(chǎn)生共晶的δ鐵素體，分布在枝晶間。3初生相為δ鐵素體，結(jié)晶后期包晶反應(yīng)，出現(xiàn)奧氏體并相鐵素體中生長，冷卻后殘留一部分在枝晶軸