鉻在鋼中是鐵素體形成元素。從圖9.7可以看出，在1100℃的Fe-Cr-Ni三元系等溫截面圖中，隨著鎳含量的減少和鉻含量的增加，合金從單一的y相區將過渡到a＋y雙相區，合金中將出現鐵素體相。圖9.8為Fe-Cr-Ni三元合金自1100℃快冷至室溫后的組織，一些常用奧氏(shi)體不銹鋼的成分正處于該圖中y相區內靠近a＋γ雙相區下部邊界線的地方，有的已跨入雙相區，因而這些奧氏體不銹鋼中很容易出現少量鐵素體。


  在(zai)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)為(wei)了某(mou)種(zhong)需(xu)要(yao)而(er)加(jia)入的一(yi)(yi)(yi)些(xie)元(yuan)素(su)中(zhong)，有的和(he)鎳(nie)一(yi)(yi)(yi)樣是(shi)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)形(xing)成(cheng)元(yuan)素(su)，有的則(ze)和(he)鉻(ge)一(yi)(yi)(yi)樣是(shi)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)形(xing)成(cheng)元(yuan)素(su)。在(zai)大量(liang)(liang)(liang)試驗研究的基礎上(shang)，一(yi)(yi)(yi)些(xie)研究者提出了鉻(ge)當(dang)量(liang)(liang)(liang)和(he)鎳(nie)當(dang)量(liang)(liang)(liang)的概念和(he)計算公式(shi)(shi)，如式(shi)(shi)（9.3）～式(shi)(shi)（9.6），并(bing)據此(ci)提出了一(yi)(yi)(yi)些(xie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的組織圖(tu)（圖(tu)9.13、圖(tu)9.14），可(ke)以用于近似估計鋼中(zhong)可(ke)能形(xing)成(cheng)的鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)含(han)量(liang)(liang)(liang)。圖(tu)9.44為(wei)室(shi)溫下不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼變(bian)形(xing)材的組織與鉻(ge)、鎳(nie)當(dang)量(liang)(liang)(liang)的關系。一(yi)(yi)(yi)般情況(kuang)下，常用奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)含(han)量(liang)(liang)(liang)不(bu)過百分之幾(ji)，在(zai)含(han)量(liang)(liang)(liang)較低時(shi)以小塊狀(zhuang)分布(bu)于奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)晶界處，若含(han)量(liang)(liang)(liang)稍高，會拉成(cheng)長條(tiao)狀(zhuang)（圖(tu)9.45）。奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)一(yi)(yi)(yi)旦有鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)生成(cheng)，用熱處理或再(zai)加(jia)工(gong)等方法均無法消除。


44.jpg


  由于鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti)與(yu)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)(ti)之間的(de)(de)化(hua)(hua)學成(cheng)分、力學性(xing)(xing)能、熱穩定性(xing)(xing)等(deng)方(fang)面(mian)的(de)(de)差(cha)異，鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)出現對(dui)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)性(xing)(xing)能帶來(lai)一些(xie)不(bu)利的(de)(de)影響(xiang)：使熱加工(gong)產生(sheng)裂紋(wen)的(de)(de)傾向增加，在(zai)(zai)(zai)(zai)斜軋(ya)穿孔制管生(sheng)產加工(gong)中(zhong)的(de)(de)危(wei)害性(xing)(xing)尤為(wei)顯著(zhu)；導致在(zai)(zai)(zai)(zai)很多腐蝕環境中(zhong)的(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)惡化(hua)(hua)；在(zai)(zai)(zai)(zai)高溫下較(jiao)長時間保持時，鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti)會轉變(bian)為(wei)。相(xiang)(xiang)(xiang)使鋼(gang)(gang)變(bian)脆等(deng)。在(zai)(zai)(zai)(zai)通常情況(kuang)下應盡量(liang)避免(mian)鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)形成(cheng)，但在(zai)(zai)(zai)(zai)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)縫金屬中(zhong)有(you)少(shao)量(liang)鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)存在(zai)(zai)(zai)(zai)會降低焊(han)縫熱裂紋(wen)傾向，因此用于焊(han)接材料的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)都含有(you)一定量(liang)的(de)(de)鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti)。奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)α相(xiang)(xiang)(xiang)面(mian)積的(de)(de)測(ce)定方(fang)法和評級標準見GB/T 13305-2008《不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)α-相(xiang)(xiang)(xiang)面(mian)積含量(liang)測(ce)定方(fang)法》。


  為了防止(zhi)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中生成鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)，根本的(de)方法(fa)是(shi)提高鋼(gang)(gang)中的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)形成元素(su)的(de)含量。首先是(shi)鎳，但從(cong)經濟角度(du)(du)考慮(lv)，氮(dan)(dan)和(he)錳(meng)也受到重視(shi)。氮(dan)(dan)抑制鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)能力為鎳的(de)30倍，氮(dan)(dan)又(you)有(you)改善耐蝕性和(he)提高強(qiang)度(du)(du)的(de)作用，因而(er)用氮(dan)(dan)合(he)金(jin)化的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)數量和(he)氮(dan)(dan)合(he)金(jin)化的(de)程度(du)(du)與日(ri)俱增。