奧氏體鐵素體雙相不銹鋼之間的區(qū)別和定義(奧氏體馬氏體鐵素體不銹鋼區(qū)別)

博主:adminadmin 2023-01-04 15:44:01 條評論
摘要:今天給各位分享奧氏體鐵素體雙相不銹鋼之間的區(qū)別和定義的知識,其中也會對奧氏體馬氏體鐵素體不銹鋼區(qū)別進行分享,希望能對你有所幫助!本文導(dǎo)讀目錄:1、奧氏體鐵素體雙相不銹鋼之間的區(qū)別和定義2、奧氏體馬氏體鐵素體不銹鋼區(qū)別3、奧氏體不銹鋼中鐵素體含量計算奧氏體鐵素體雙相不銹鋼之間的區(qū)別和定義所謂雙相不銹鋼是在其固溶組織中鐵素體相與奧氏體相約各占一半,一般量少相的含量也...

今天給各位分享奧氏體鐵素體雙相不銹鋼之間的區(qū)別和定義的知識,其中也會對奧氏體馬氏體鐵素體不銹鋼區(qū)別進行分享,希望能對你有所幫助!

奧氏體鐵素體雙相不銹鋼之間的區(qū)別和定義(奧氏體馬氏體鐵素體不銹鋼區(qū)別)

本文導(dǎo)讀目錄:

1、奧氏體鐵素體雙相不銹鋼之間的區(qū)別和定義

2、奧氏體馬氏體鐵素體不銹鋼區(qū)別

3、奧氏體不銹鋼中鐵素體含量計算

奧氏體鐵素體雙相不銹鋼之間的區(qū)別和定義

  所謂雙相不銹鋼是在其固溶組織中鐵素體相與奧氏體相約各占一半,一般量少相的含量也需要達到30%。

  在含C較低的情況下,Cr含量在18%28%,Ni含量在3%10%。

  有些鋼還含有Mo、Cu、Nb、Ti,N等合金元素。

  該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點,與鐵素體相比,塑性、韌性更高,無室溫脆性,耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高,同時還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導(dǎo)熱系數(shù)高,具有超塑性等特點。

  與奧氏體不銹鋼相比,強度高且耐晶間副食和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高。

  雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐孔蝕性能,也是一種節(jié)鎳不銹鋼。

  與奧氏體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的優(yōu)勢如下:。

  (2)具有優(yōu)異的耐應(yīng)力腐蝕破裂的能力,即使是含合金量低的雙相不銹鋼也有比奧氏體不銹鋼更高的耐應(yīng)力腐蝕破裂的能力,尤其在含氯離子的環(huán)境中。

  應(yīng)力腐蝕是普通奧氏體不銹鋼難以解決的突出問題。

  (4)具有良好的耐局部腐蝕性能,與合金含量相當?shù)膴W氏體不銹鋼相比,它的耐磨損腐蝕和疲勞腐蝕性能都優(yōu)于奧氏體不銹鋼。

  與奧氏體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的弱勢如下:。

  (2)其塑韌性較奧氏體不銹鋼低,冷,熱加工工藝和成型性能不如奧氏體不銹鋼。

  與鐵素體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的優(yōu)勢如下:。

  (2)除耐應(yīng)力腐蝕性能外,其他耐局部腐蝕性能都優(yōu)于鐵素體不銹鋼。

  (4)焊接性能也遠優(yōu)于鐵素體不銹鋼,一般焊前不需預(yù)熱,焊后不需熱處理。

  與鐵素體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的弱勢如下:。

  綜上所述,可以概括地看出DSS的使用性能和工藝性能的概貌,它以其優(yōu)越的力學與耐腐蝕綜合性能贏得了使用者的青睞,已成為既節(jié)省重量又節(jié)省投資的優(yōu)良的耐蝕工程材料。

奧氏體馬氏體鐵素體不銹鋼區(qū)別

  1、奧氏體馬氏體鐵素體不銹鋼區(qū)別鐵素體型不銹鋼它的內(nèi)部顯微組織為鐵素體,其鉻的質(zhì)量分數(shù)在11.532.0%范圍內(nèi)。

  隨著鉻含量的提高,其耐酸性能也提咼,加入鉬(Mo)后,則可提咼耐酸腐蝕性和抗應(yīng)力腐蝕的能力。

  這類不銹鋼的國家標準牌號有00Crl2、1Cr17、00Cr17Mo、00Cr30Mo2等。

  鐵素體不銹鋼是含鉻大于14%的低碳鉻不銹鋼,含鉻大于27%的任何含碳量的鉻不銹鋼,以及在上述成分基礎(chǔ)上再添加有鉬、鈦、鈮、硅、鋁、鎢、釩等元素的不銹鋼,化學成分中形成鐵素體的元素占絕對優(yōu)勢,基體組織為鐵素。

  這類鋼在淬火(固溶)狀態(tài)下的組織為鐵素體,退火及時效狀態(tài)的組織中則可見到少量。

  3、大含量1.00%,硅最大含量為1.00%,鉻含量為11.5013.50%。

  為通用型可熱處理不銹鋼,耐腐蝕,耐熱,硬度可達42HRC或更高些。

  它是在咼鉻不銹鋼中添加適當?shù)逆嚕ㄦ嚨馁|(zhì)量分數(shù)為8%25%)而形成的,具有奧氏體組織的不銹鋼。

  奧氏體型不銹鋼以Cr18Ni19鐵基合金為基礎(chǔ),在此基礎(chǔ)上隨著不同的用途,發(fā)展成圖1-2所示的鉻鎳奧氏體不銹鋼系列。

  奧氏體、鐵素體、馬氏體不銹鋼在用途上如何區(qū)分。

  工業(yè)上應(yīng)用的不銹鋼按金相組織可分為三大類:鐵素體不銹鋼,馬氏體不銹鋼,奧氏體不銹鋼。

  可以把這三類不銹鋼的特點歸納(如下表),但需要說明的是馬氏體不銹鋼并不是都不可焊接,只是。

  6、添加有鉬、鈦、鈮、硅、鋁、鎢、釩等元素的不銹鋼,化學成分中形成鐵素體的元素占絕對優(yōu)勢,基體組織為鐵素。

  這類鋼在淬火(固溶)狀態(tài)下的組織為鐵素體,退火及時效狀態(tài)的組織中則可見到少量碳化物及金屬間化合物。

  屬于這一類的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25,Cr25Mo3Ti、Cr28等。

  鐵素體不銹鋼因為含鉻量高,耐腐蝕性能與抗氧化性能均比較好,但機械性能與工藝性能較差,多用于受力不大的耐酸結(jié)構(gòu)及作抗氧化鋼使用。

  2-2.鐵素休馬氏體鋼這類鋼在高溫時為y+a(或&)兩相狀態(tài),快冷時發(fā)生y-M轉(zhuǎn)變,鐵素體仍被保留,常溫組織為馬氏體和鐵素體,由于成分及加熱溫度的不同,組織中的鐵素體量可在百分之幾至幾十的。

奧氏體不銹鋼中鐵素體含量計算

  奧氏體不銹鋼具有較好的耐蝕性、耐熱性、耐低溫性及良好的易成形性和優(yōu)異的可焊接性,是不銹鋼系列材料中重要的一類,其產(chǎn)量約占不銹鋼總產(chǎn)量的70%。

  不銹鋼閥門主體材料幾乎全部采用奧氏體不銹鋼,而閥門行業(yè)對奧氏體不銹鋼的認識水平,還僅涉及其化學成分和力學性能方面。

  隨著科技進步,在核電站、核反應(yīng)堆工程用核安全級閥門、國防軍工用特種閥門以及大型化工裝置中“SHA級”管道重要閥門,都相繼對奧氏體不銹鋼焊接母材和焊縫中的鐵素體含量進行了規(guī)定。

  因此,必須掌握奧氏體不銹鋼中鐵素體含量的測量和計算方法。

  分析奧氏體不銹鋼中鐵素體的作用是十分重要的技術(shù)基礎(chǔ),只有通過深入的研究,充分的了解和掌握鐵素體的正面(有利)和負面(不利)的作用,才能正確的加以利用或控制。

  奧氏體不銹鋼中鐵素體的作用,對閥門來講,最重要的方面是對焊接性能的影響,其次是對材料耐腐蝕性能、力學性能和加工性能的影響。

  不銹鋼閥門的承壓件(閥體、閥蓋和閥瓣)大部分材料采用ASTMA351中的CF類不銹鋼鑄件和ASTMA182中的F304和F316類不銹鋼鍛件,其屬于18-8型和18-12型(其數(shù)值表示Cr和Ni的大致含量)奧氏體不銹鋼。

  奧氏體不銹鋼中通常都會有一定數(shù)量的鐵素體。

  依據(jù)《金屬手冊中第三卷《性能與選擇:不銹鋼,在《鑄造不銹鋼的性能中指出:對于CF類鑄造不銹鋼,通常具有5%25%的鐵素體。

  為此,美國材料與試驗協(xié)會(ASTM)將閥門用奧氏體不銹鋼鑄件標準的名稱定義為ASTMA351《承壓件用奧氏體奧氏體-鐵素體(雙相)鑄鋼。

  奧氏體不銹鋼在焊接中的主要問題是焊縫和熱影響區(qū)的熱裂紋以及耐蝕性,這類問題也是奧氏體鋼工藝焊接性和使用焊接性的指標。

  奧氏體不銹鋼焊縫中鐵素體起著極其重要的作用。

  奧氏體不銹鋼焊縫中常常需要形成一定數(shù)量相鐵素體(4%12%),以防止焊縫產(chǎn)生凝固裂紋(熱裂紋)。

  鐵素體是奧氏體不銹鋼(含焊縫金屬)在一次結(jié)晶過程(凝固過程)中生成并保留至常溫的鐵素體。

  由于鐵素體含碳量很低,性能與純鐵相似,有良好的塑性和韌性,低的強度和硬度。

  鐵素體的有利作用是對S、P、Si和Nb等元素溶解度較大,能防止這些元素的偏析和形成低熔點共晶,從而阻止凝固裂紋產(chǎn)生。

  對于焊后需要600℃以上熱處理的焊件或長期在600850℃溫度下工作的焊件,由于在上述高溫下相鐵素體會析出相鐵素體,相具有四方結(jié)晶構(gòu)造,且富含Cr造成周圍Cr的貧化,引起焊縫金屬的脆化。

  此時應(yīng)將焊縫鐵素體的含量控制在3%8%,或者采用重新固溶處理,將相鐵素體溶解回基體中。

  焊接接頭是指整個焊接區(qū),包括焊縫和熔合區(qū)以及熱影響區(qū)。

  奧氏體鋼的焊接結(jié)構(gòu)常常因為腐蝕而損壞甚至報廢,最常見的腐蝕類型是晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕。

  由于鐵素體是以分散并均布成小坑狀存在于奧氏體晶粒之間,削弱奧氏體柱狀晶和樹枝晶的方向性,隔斷奧氏體晶界連續(xù)網(wǎng)狀碳化鉻析出,從而防止晶間腐蝕,因此鐵素體對提高耐晶間腐蝕的作用有好處。

  通過試驗證明,由于鐵素體對應(yīng)力腐蝕開裂不敏感,因此含有鐵素體的奧氏體鋼焊縫的耐應(yīng)力腐蝕性能優(yōu)于同成分但含有很少鐵素體的奧氏體鋼焊縫。

  焊接材料(母材和焊材)中的相鐵素體能顯著改善焊縫及熱影響區(qū)抗晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕的機理。

  依據(jù)同樣的機理可以得出,對于奧氏體不銹鋼鑄件和鍛件母材中少量的鐵素體(5%12%),總體上講有利于改善材料的抗晶間腐蝕和耐應(yīng)力腐蝕性能。

  另一方,對于某些特殊的腐蝕環(huán)境,例如在尿素和醋酸等介質(zhì)中鐵素體會發(fā)生選擇性腐蝕,應(yīng)對鐵素體含量進行限制。

  奧氏體不銹鋼中的鐵素體對材料的力學性能有顯著影響。

  鐵素體含量增加時強度增加,同時,延展性和沖擊強度減低(表1)。

  利用此特性,可采用調(diào)控鐵素體的含量來達到所需要的材料力學性能和加工性能。

  如果在鐵鉻合金中加入7%以上Ni或增加C、N或Mn等一種或多種奧氏體形成元素,高溫下的奧氏體晶體在常溫下將處于穩(wěn)定狀態(tài),即常溫下的奧氏體。

  如果加入的奧氏體形成元素的總量(鎳當量)不夠多,則常溫下只能有一部分是奧氏體,另一部分則是鐵素體。

  由此得出,不銹鋼的組織結(jié)構(gòu)是由合金元素含量決定的。

  對于奧氏體不銹鋼,合金元素的作用可分成兩大類,即鐵素體形成元素(稱為鉻當量元素)和奧氏體形成元素(稱為鎳當量元素)。

  兩大類元素之間的平衡關(guān)系決定了奧氏體中鐵素體含量的多少。

  奧氏體形成元素主要有Ni、Mn、C和N,鐵素體形成元素主要有Cr、Mo、Si、Nb和Ti。

  圖1可以看出鎳的作用,在圖中斜線以上,所示溫度下奧氏體是穩(wěn)定的。

  在這條線以下鐵素體和馬氏體都具有穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)。

  Ni的作用是增強抗酸的腐蝕能力,提高抗非氧化性介質(zhì)的耐蝕性,同時提高材料韌性、延展性和優(yōu)良的綜合性能,使它更易于加工和焊接。

  Si是強鐵素體形成元素,其鉻當量為1.5。

  Si可提高鋼的高溫性能和在強氧化性介質(zhì)(如發(fā)煙硝酸)中的耐腐蝕。

  C是強烈的擴大奧氏體區(qū)域元素,其鎳當量為30。

  碳對增加奧氏體不銹鋼的強度作用非常明顯,但由于碳與鉻非常容易化合生成碳化鉻,造成奧氏體晶界貧鉻,顯著降低抗晶間腐蝕性能。

  因此,降低含碳量是防止晶間腐蝕最有效的措施,奧氏體鋼含碳量應(yīng)控制在0.08%以下(低碳級)和0.03%(超低碳級)。

  Mn是擴大及穩(wěn)定奧氏體元素,其鎳當量為0.5。

  通常N和Mn聯(lián)合使用成為代替和節(jié)約Ni的主要材料。

  Mn可提高強度,增加N在鋼中的溶解度,但是Mn可促進相析出,造成鋼有脆性,同時不利于鋼的低溫韌性和可焊性。

  相鐵素體是奧氏體狀態(tài)不銹鋼在凝固過程中生成并保留到常溫的鐵素體,對鑄件和焊縫可直接測量。

  而對于鍛軋等變形狀態(tài)奧氏體不銹鋼,例如其鍛件、棒材、板材、焊條或焊絲等材料,由于相鐵素體已嚴重錯位,鐵磁特性已改變,故應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范(如ASME第Ⅲ卷《核動力設(shè)備)進行制作試樣。

  本身自溶焊接,通常采用鎢極無焊絲氬氣保護進行自溶焊接,才能對自然狀態(tài)的凝固表面進行測量,并且至少應(yīng)讀取6個不同位置的讀數(shù),取其平均值。

  應(yīng)注意的是國外磁性儀通常是按美國WRC(焊接研究學會)采用的“鐵素體含量級別序數(shù)”(FN)校正,得出的鐵素體值單位為FN,與鐵素體含量百分比數(shù)基本等同。

  利用相鐵素體在奧氏體鋼中是以不連續(xù)小坑型均勻分布的特點,在金相顯微鏡下觀測相鐵素體“小坑”在奧氏體中分布情況和所占面積比例,并與相關(guān)國家或?qū)I(yè)標準(我國已發(fā)布國家標準)中的標準金相圖比較,并可檢驗出相鐵素體含量。

  謝夫爾圖是最早也是應(yīng)用最廣的不銹鋼組織圖(圖2),謝夫爾圖的鉻和鎳當量計算公式為:。

  鎳當量%Ni+(30%C)+(0.5%Mn)。

  鉻當量%Cr+%Mo+(1.5%Si)+(0.5%Nb)。

  德龍圖進一步改進了曲線精確度,考慮了N的作用,估算鐵素體含量的精確度為2%,圖3是所規(guī)定采用的德龍圖,主要用于焊接材料的鐵素體含量計算。

  在運用德龍圖時,應(yīng)注意鎳當量中N元素的影響。

  在ASME中關(guān)于N含量有明確的規(guī)定,最好采用實測的含氮量。

  如果沒有實測值時,可采用下列推薦的含氮量。

  ①熔化氣體保護焊(GMAW)的焊縫為0.08%,自保護管狀焊條熔化極氣體保護焊為0.12%。


那么以上的內(nèi)容就是關(guān)于奧氏體鐵素體雙相不銹鋼之間的區(qū)別和定義的介紹了,奧氏體馬氏體鐵素體不銹鋼區(qū)別是小編整理匯總而成,希望能給大家?guī)韼椭?/p>