鐵素體穩定化元素包括：碳、氮、鈷、錳和銅等元素是奧氏體穩定化元素,鋁、釩、鉬、矽和鎢等元素是鐵素體穩定化元素。
基本介紹
- 中文名：鐵素體穩定化元素
- 類型：元素
- 屬性：化學
- 用途：廣泛
簡介,分析,
簡介
作為固相內的平衡相，除α相、r相以外還有金屬間化合物σ相。碳、氮和鎳等奧氏體穩定化元素抑制σ相的生成，但錳與鉬、矽、鈦、鈮、鋯、釩和鋁等鐵素體穩定化元素促進σ相的生成。除此以外在奧氏體型不鏽鋼中由於添加不同的元素，還有可能生成拉弗斯（Laves）相或x相等金屬間化合物。其析出的反應是隨合金組成、時效溫度及製造合金時的加工和熱處理條件來決定的，是一個非常複雜的變化。
如Crl8Ni9高鎳奧氏體不鏽鋼和ZGMnl3高錳耐磨鋼等。Cr、Mo、W、Ti、V、A1、Si等元素可使A相區縮小，是鐵素體穩定化元素。
分析
在鋼中添加鉻、鎳、錳、碳和氮等元素時，馬氏體相變初始溫度Ms幾乎與這些合金元素的添加成比例降低，在常溫下也可保持r相。奧氏體不鏽鋼就是其具代表性的合金之一。
雖說為使奧體型不鏽鋼的r相穩定添加了大量的錳或鎳，但實際上r相往往並非穩定而是處於亞穩定態。從熱力學角度來看可以說α相到是穩定的。一般稱這些奧氏體相為亞穩定奧氏體相。當對亞穩定奧氏體相冷卻至極低溫或室溫下進行加工時，其中的部分或全部亞穩定奧氏體相將發生馬氏體相變。
通過對奧氏體型不鏽鋼進行冷卻或加工得到的馬氏體中除有α’相外還有ε相。該相具有hcp結構.且有0.7%左右的收縮，是非磁性的，容易發生加工誘發相變。ε相是當Cr：Ni為5：3且Cr+Ni定為24%時生成的。由於面心立方結構的（111）面的每兩個原子面上發生堆垛缺陷時將成為ε馬氏體結構，因此ε相的生成和堆垛缺陷有著密切的關係。
奧氏體型不鏽鋼的馬氏體相變中一個重要的問題是，一旦發生馬氏體相變後經再加熱進行恢復的問題。對於Cr18-Ni8鋼主要發生擴散型的逆相變，而象Cr16-Ni10鋼則發生剪下的逆相變。後者的鉻含量較前者低，鎳含量較前者高。
從金相組織上來看，奧氏體型不鏽鋼是相對穩定的，其中碳化物的析出與其耐蝕性能、高溫強度以及韌性等主要性能密切相關。在通常作為固溶熱處理溫度1000℃附近，碳的固溶量可達到最高，但當溫度低於800℃時固溶量急劇下降而產生碳化物。所以進行固溶化處理或焊接後如果冷卻速度過慢，在晶界上會產生碳化物，成為晶間腐蝕的原因。鋼中的碳有活性隨鎳含量的增加而增加，隨鉻含量的增加而減少。也就是說鎳的增加使碳的固溶量減少，鉻的增加使碳的固溶量增加。另外在晶界還析出鉻碳化物，合金添加元素有時也生成相應的碳化物。
