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χ相和Laves相 χ相主要出現(xiàn)在含鉬的不云浮羅定銹鋼中,是具有體心立方結(jié)構(gòu)的金屬間化合物,每個晶胞內(nèi)含有58個原子,代表的化學(xué)成分是Fe36Cr12Mo10。但是由于金屬原子的相互置換,其化學(xué)組成可在一定的范圍內(nèi)變動。在奧氏體云浮羅定不銹鋼中,該相的實(shí)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(guān)系。 Laves相(η相)是B2A型固定原子構(gòu)成的金屬間化合物。在含鉬或鈮的奧氏體云浮羅定不銹鋼中形成的Laves相成分分別為Fe2Mo和Fe2Nb。該相具有六方結(jié)構(gòu),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(guān)系。為形成該相,對B,A原子的相對大小有嚴(yán)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(qiáng)的促進(jìn)效果。 奧氏體不銹鋼中χ相和Laves相的沉淀,也像б相一樣,導(dǎo)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(shí)際時效過程中,單獨(dú)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(xué)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。
一般來說,云浮羅定0Cr13Ni8Mo2A1鋼的耐蝕性能優(yōu)于云浮羅定1Cr13和0Cr17Ni2馬氏體不銹鋼;在某些環(huán)境下則低于0Cr17Ni4Cu4Nb。和其他沉淀硬化不銹鋼一樣,在完全硬化狀態(tài)具有 耐蝕性。盡管在苛刻的試驗(yàn)條件下,云浮羅定0Cr13Ni8Mo2A1鋼在低于565℃的各種溫度時效對氫脆有些敏感,但實(shí)際使用中氫脆破裂事故卻很少見。在595℃以上的溫度時效,對氫致裂紋是免疫的。此外,在595℃或高于此溫度時效,此鋼具有 的耐硫化物應(yīng)力腐蝕破裂性能。 工藝性能 包括熱加工、熱處理和焊接性能。鋼的鍛造加工溫度范圍為1170-1205℃,在1040℃以下應(yīng)具有>50%的變形量,以得到細(xì)化的晶粒。在時效前應(yīng)進(jìn)行固溶退火。加熱爐氣氛應(yīng)不引起脫碳或滲碳。此鋼可以在A狀態(tài)或任何時效條件下焊接,不需預(yù)熱。通常以TIG工藝為 ,對于<6mm的薄截面材料,焊后不必進(jìn)行固溶退火處理可進(jìn)行時效處理。對于厚截面材料,在需要多道次焊接的條件下,在時效之前應(yīng)該進(jìn)行焊后固溶退火處理。
云浮羅定00Cr20Ni18Mo6CuN不銹鋼是一種碳含量極低的高鉬含氮奧氏體不銹鋼。此鋼的突出特點(diǎn)是在氯化物環(huán)境中具有優(yōu)異的耐蝕性,包括耐點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕和一般腐蝕的性能。同時在很多還原性酸介質(zhì)中耐蝕性也很好。另外,該鋼中由于氮含量很高,因而具有比常用奧氏體不銹鋼更高的強(qiáng)度。該鋼種主要用于海水設(shè)備,紙漿和造紙工業(yè)中的漂白裝置設(shè)備,氣體清洗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)件(如紙漿和冶金工業(yè)以及電站中)和處理與輸送含鹵族化合物介質(zhì)的容器和管線,以及煉油裝置等。 云浮羅定00Cr27Ni31Mo3Cu是近乎鐵鎳基合金的高鉻奧氏體不銹鋼,其 特點(diǎn)是在多種強(qiáng)腐蝕性環(huán)境中耐蝕性非常出色。在各種腐蝕性非常苛刻的化工介質(zhì),比如濕法磷酸中,在海水以及近海油氣生產(chǎn)環(huán)境中,耐一般腐蝕、點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕和晶間腐蝕的性能都很好。因而該鋼種通用性很好,主要用于工業(yè)磷酸和磷肥的云浮羅定生產(chǎn)設(shè)備、海水熱交換器及有關(guān)裝置,以及有機(jī)酸(如醋酸)和氟化物的生產(chǎn)設(shè)備等。
云浮羅定奧氏體不銹鋼的基本組織形態(tài) 鐵、鉻和鎳是鉻鎳奧氏體云浮羅定不銹鋼的三大基礎(chǔ)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(chǔ)上加入其他元素構(gòu)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(yīng)地合金的性能也會發(fā)生變化。在奧氏體云浮羅定不銹鋼中經(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。
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