s11306屬于鐵素體還是馬氏體分析

1、老牌號0Cr13、新牌號06Cr13是基本的銘不銹鋼。此牌號的不銹鋼類型，國外不銹鋼標準中有的稱為鐵素體不銹鋼，有的稱為馬氏體不銹鋼。國內(nèi)不銹鋼標準中也有時稱為鐵素體不銹鋼，有時稱為馬氏體不銹鋼。國內(nèi)現(xiàn)行不銹鋼標準中也同時存在這兩種不銹鋼類型的名稱，一般不銹鋼標準中稱為馬氏體不銹鋼，而承壓不銹鋼板和鍛件標準中稱為鐵素體不銹鋼。本文對此進行了分析。1、不銹鋼標準中規(guī)定0Cr13的不銹鋼類型對于0Cr13而言，影響銘當量的合金元素有銘、硅，影響銀當量的合金元素有碳、氮、鎰、銀。硫和磷雖然也是鐵素體形成元素，但它們對銘當量的影響很小，鋼中含量也很少，因而對組織的影響可以忽略不計。材料標準中一般沒有標

2、注對氮的限制，可認為其含量W0.04%各國不銹鋼標準中對主要合金元素含量、不銹鋼類型及可進行的熱處理類型列于表1。由表1可見：國際、歐洲各國與歐盟標準中均說明為鐵素體型不銹鋼，美、日為馬氏體型不銹鋼。中國20世紀50年代到70年代的不銹鋼標準主要參照前蘇聯(lián)標準，定為鐵素體不銹鋼。80年代及以后的中國不銹鋼標準主要參照美、日不銹鋼標準（80年代主要參照日本標準），至今不銹鋼標準均定為馬氏體不銹鋼。只有承壓設備用的板材標準GB245112009及鍛件標準NB/T470102010中定為鐵素體不銹鋼；各國牌號中都規(guī)定C0.08%,只有ISO683/13:1986中規(guī)定C0.06%,此標準已被替代，現(xiàn)

3、在只有GB245112009及NB/T470102010中規(guī)定C0.06%;各標準中均規(guī)定了在退火狀態(tài)交貨，因為主要在退火狀態(tài)應用。有許多標準，不論規(guī)定其為鐵素體型不銹鋼，還是馬氏體型不銹鋼，均又規(guī)定可進行淬火+回火的調(diào)質(zhì)處理，說明此牌號有淬透性，即高溫時組織為奧氏體或部分為奧氏體，快冷后才淬硬為馬氏體或部分為馬氏體。.*iynm*o&t壞sfu坤立主分*1段不修K找0.打七理工事*方立方B/壽抬波5E覆亍行-叼Tf41WnnftHVfl*錄cIL-.*1jE工TH十一9V每UjllETik-M.OOAKnft4LAOQl3D柱垂/且V*Km*1X0-340CUHnnii11OMBLed5bJ

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6、ITIXO-94FUIa3QJD鬻*圖7士im.|7uIJD2QJ0.Jjnwnii|utIm141工roc：tmaiiv口flIMo4U樗博*1HGTMXlQtDTWWT*rachiuMl141U|.r2、鐵素體不銹鋼和馬氏體不銹鋼類型的確定絕大多數(shù)不銹鋼標準和文獻中都將不銹鋼按鋼的組織結(jié)構分成五大類：鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、鐵素體奧氏體雙相不銹鋼、馬氏體不銹鋼及沉淀硬化不銹鋼。合金內(nèi)有較高的奧氏體形成元素Ni、Mn、C、N等，形成較高的銀當量，使鋼從高溫到室溫時的基體組織絕大部分為奧氏體。一般其中鐵素體含量應低于15%,稱為奧氏體鋼。合金內(nèi)有較高的鐵素體形成元素Cr、Mo、Si、Nb等

7、，形成較高的銘當量，使鋼從高溫到室溫的基體組織基本上均為鐵素體，稱為鐵素體鋼。合金在高溫下為奧氏體或部分為奧氏體(另部分為鐵素體)，快冷后奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，使常溫時的基體組織為馬氏體或部分為馬氏體，稱為馬氏體鋼，馬氏體不銹鋼有明顯的淬硬性。合金高溫下為奧氏體，空冷至室溫時基體中存在奧氏體和鐵素體相，且鐵素體相的量不低于15%,稱為雙相不銹鋼。合金在室溫下的基體組織為馬氏體、奧氏體或鐵素體，經(jīng)過適當?shù)臒崽幚?，在基體中沉淀(析出)金屬間化合物及碳化物、氮化物等，使不銹鋼強化為沉淀硬化不銹鋼。一般的13%Cr不銹鋼的類型主要取決于碳含量，見表2。俄羅斯不銹鋼標準中將12X13(1X13)、14X1

8、7H2(1X17H2)稱為馬氏體一鐵素體不銹鋼(半馬氏體鋼)，將07X16H6(X16H6)、08X17H5M3(X17H5M3)稱為奧氏體一馬氏體不銹鋼。表2中各牌號的13%Cr不銹鋼經(jīng)退火處理后，室溫下均為鐵素體組織，但并不能因此均稱為鐵素體鋼，只有從高溫到室溫下，不論冷卻速度快慢，基體組織基本上為鐵素體，才能稱為鐵素體鋼。高溫下具有奧氏體組織或至少部分具有奧氏體組織，快冷（水冷或空冷）后奧氏體才能轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，室溫時基體組織為馬氏體或部分馬氏體，才能屬于馬氏體不銹鋼或半馬氏體鋼。如高溫時為奧氏體相和鐵素體相并存，快冷后為馬氏體相與鐵素體相并存，大多數(shù)不銹鋼標準并不專門設定馬氏體一鐵素體的

9、不銹鋼類型，從定量上說，馬氏體占多少量才成為馬氏體鋼、鐵素體占多少量才成為鐵素體鋼并沒有明確的規(guī)定，這可能是各國標準中將0Cr13定為馬氏體鋼或鐵素體鋼的原因之一。0Cr13常在退火狀態(tài)時應用，具基體組織為鐵素體，因此有人認為0Cr13是鐵素體不銹鋼。這是不準確的，因為2Cr13公認是馬氏體不銹鋼，退火后基體組織為鐵素體，所以不能根據(jù)其組織來判斷是否為鐵素體不銹鋼，應根據(jù)其高溫下有無奧氏體，快冷時能否淬硬成馬氏體來確定其為鐵素體不銹鋼或馬氏體不銹鋼。*213%0不鐫鋼的類型牌號碳含量懵不銹揀類型Q0QI2鐵索體不鑄鋼(1013鐵索體不筋鋼或馬氏體不鐲鋼1Crl3馬氏體不情構.彼標龍為華馬氏體不

10、鐳謝（當氏體法素體盤）2013(XI6-U.25馬氏體不悟綱3013馬氏4013也36配43一氏一一鐫鋼3、合金成分對銘不銹鋼分類的影響純鐵在912c以下為鐵素體，9121394c為奧氏體，13941538c熔點為鐵素體。碳在鐵素體中的溶解度很低，室溫下約為0.006%,600c時約為0.01%,727c時為極限溶解度0.0218%。碳在奧氏體鐵中的溶解度要大得多，727c時為0.07%,1148c的極限溶解度為2.11%。鋼中均含有一定量的碳，在壓力容器用鋼的碳含量范圍內(nèi)（一般碳含量W0.25%）,鋼處于高溫奧氏體相區(qū)時，鋼中的碳基本可以全部固溶于奧氏體基體中。當溫度降低到鐵素體相區(qū)時，碳在

11、鐵素體基體中的溶解度降低得很多，當冷速很緩慢時，鋼中的碳會呈碳化物形態(tài)大量析出，基體仍為鐵素體。當高溫奧氏體快冷到鐵素體相區(qū)時，基體中的碳嚴重過飽和，應有析出的趨向，但由于冷卻速度過快，過飽和的碳來不及充分析出，當溫度到達300400c以下時，碳在鋼中的擴散已不可能進行，這樣就形成了碳嚴重過飽和溶解的鐵素體，即為馬氏體相。當碳含量很低時，馬氏體相的晶體結(jié)構尚能保持體心立方；當碳含量較高時，晶體結(jié)構為具有長方度的體心立方，即為體心四方晶格。體心立方晶格的晶格常數(shù)是相等的，即a=b=c。而體心四方晶格a=b#c,c/a1,稱為正方度。鋼中碳含量越大，c/a值越大，馬氏體的硬度越高，塑、韌性越低，即

12、脆性越高。鋼中的銘含量必須n10.5%才能成為不銹鋼，具有明顯優(yōu)良的耐蝕性。Cr13型不銹鋼中最重要的合金元素為銘、碳和氮。低碳級的Cr13中銘的名義成分為13%,標準牌號0Cr13的銘含量控制在11.5%14.5%（各國標準不同）。碳含量一般控制為W0.08%（僅ISO683/131986（E）中的牌號No1為W0.06%。此標準已過期被取代）。銘為鐵素體形成元素，銘當量為1。碳和氮均為奧氏體形成元素，銀當量均為30。按標準規(guī)定0Cr13的碳含量W0.08%在0Cr13中氮并不作為合金元素，而僅作為盡量低的雜質(zhì)元素，在大氣中冶煉時一些氮可從大氣中進入鋼中。作為非含氮鋼通常氮含量W0.04%碳

13、和氮含量雖不高，但由于其銀當量很高，碳和氮的總量達0.1%時，即相當于3%的鎮(zhèn)所起到的奧氏體形成能力。由圖1的Fe-Cr系相圖（富鐵部分）可見，鐵中銘含量提高時，奧氏體（丫）相的溫度區(qū)域會縮小。當銘含量約W12%寸，奧氏體相區(qū)才能存在，當銘含量約n13%寸，從凝固溫度到常溫和低溫均為鐵素體（）相區(qū)，沒有相變。在銘含量約12%13%時，為鐵素體和奧氏體（%+同時存在。因此對于不含碳和氮等其他合金元素的鐵銘合金而言，當銘w12%寸，存在奧氏體相區(qū)，具有淬硬性，快冷可以獲得馬氏體，稱為馬氏體不銹鋼，當銘n13%寸，不存在奧氏體相區(qū)，不具有淬硬性?？炖湟膊粫a(chǎn)生馬氏體，稱為鐵素體不銹鋼。在銘含量為12

14、%13%時，存在奧氏體和鐵素體共存的相區(qū)，比較狹窄，具有一定的淬硬性，快冷后的組織中除鐵素體外還存在部分馬氏體相。一般把存在奧氏體相區(qū)和鐵素體+奧氏體相區(qū)的Cr13型不銹鋼均稱為馬氏體不銹鋼，而只有不存在奧氏體相區(qū)的Cr13型不銹鋼作為鐵素體不銹鋼。重要的分界點在于+次目區(qū)和相區(qū)分界點的銀當量和銘當量。引IV用用，YN能*，ia:.ij，合金3(7%丫腌a+yfa相界的星高珞信,佻01KU0(X)2122QUQIHII5俄3U.(M().0321+010.C22350.190.0226圖二路用中服和退忖以士讓根界的彩響圖2為強奧氏體形成元素碳和氮對銘鋼中（+/%相界的影響。如果銘不銹鋼中不考慮

15、弱鐵素體形成元素硅和弱奧氏體形成元素鎰對奧氏體形成的影響，氮含量也在控制雜質(zhì)含量（W0.04%）以下不予考慮，則當碳含量約0.013%時，能產(chǎn)生高溫奧氏體相區(qū)（或+非目區(qū)）的銘含量已低于16%,即0Cr13的銘含量范圍11.5%14%均可在高溫存在奧氏體，0Cr13應當定為馬氏體不銹鋼比較合適。詠II!Ii_L1_t-5IQI?U2U：）25郭圖3含碳Q.05憑的錯鍋相圖7,出*丫相界為含鏘口唯保小置注相界為啻法？】篌I,圖4含碟和1。%的銘語相圖yfn+Y相界為含熔口雯口十yF3相界為含絡27，圖3中含碳為0.05%的銘鋼，銘含量低于12%時即存在丫相，銘含量12%21%即存在+行目，0Cr

16、13不銹鋼在各標準中銘含量范圍在11.5%14%之間，所以存在丫相或+非目，均可為馬氏體鋼（或部分稱為半馬氏體鋼）。圖4中含碳量為0.10%的銘鋼，銘含量低于13%時即存在丫相，銘含量13%27%時即存在+湘，1Cr13均可為馬氏體鋼（部分為半馬氏體鋼）。對于0Cr13而言，當銘含量接近最大值13.5%或14%,硅含量接近最大值1.0%,而碳、氮、鎰又接近零的情況下，即銘當量達最大，銀當量為最小時，高溫下也可不存在奧氏體，高溫和室溫時全為鐵素體，這時0Cr13也會成為鐵素體不銹鋼。因此對于0Cr13而言，在絕大部分成分范圍時應為馬氏體不銹鋼，在小部分成分范圍時也可為鐵素體不銹鋼，不論規(guī)定的碳含量為0.08煩是0.06%勻為如此。4、不銹鋼