两种特殊的不锈钢金相组织

不锈钢知识
不锈钢金相组织有两种特殊的金相组织,分别是双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢,它们的组织性能也有着比较明显的差异。所谓的双相不锈钢,指的是以不同的铬含量与镍含量的组合形成同时具有铁素体与奥氏体的双相组织。

不锈钢金相组织有两种特殊的金相组织,分别是双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢,它们的组织性能也有着比较明显的差异。

双相不锈钢棒

双相不锈钢棒

所谓的双相不锈钢,指的是以不同的铬含量与镍含量的组合形成同时具有铁素体与奥氏体的双相组织。而假如是以铬含量的高低来分类的话,可划分为18%Cr系、22%Cr系、25%Cr系与28%Cr系。同时为保证奥氏体的量还要加入4%-11%的镍元素,为增强该不锈钢材料的耐腐蚀性能则要加入不高于4%的钼元素。在最终通过1050-1100℃温度范围的固溶处理后,在α相基体中分散存在不多于50%的r相。并在400-1000℃下做进一步时效时,形成金属间化合物、碳化物和氮化物等各种析出物。

在双相组织中,铬、钼和硅等铁素体稳定元素集中在α相中。而镍、锰、碳与氮等奥氏体稳定元素集中在r中。在时效过程中影响最大的是σ相,有可能会导致σ相脆化。此外时效还会造成M23C6,也与铁素体不锈钢同样产生475℃脆性。

而沉淀硬化不锈钢是除具备不锈钢材料特有的耐腐蚀性能外,还能通过进行时效处理达到沉淀硬化效果的高强度不锈钢,依据基体的金属组织情况来看,也就是根据铬含量与镍含量之间的平衡情况,沉淀硬化不锈钢能够分成马氏体沉淀硬化型不锈钢、半奥氏体沉淀硬化型不锈钢、奥氏体—铁素体系沉淀硬化不锈钢、奥氏体系沉淀型不锈钢和铁素体系沉淀硬化型不锈钢。

马氏体系沉淀硬化型不锈钢,铬与镍的含量少且铬含量和镍含量低。因为马氏体相变结束温度大于室温,所以固溶化处理奥氏体相的冷却过程发生马氏体相变,在室温下是马氏体组织。

半奥氏体系沉淀硬化型不锈钢,比前者铬含量和镍含量高,Ms点接近室温。固溶处理后形成亚稳定r相,经冷加工或低温处理,低温退火处理可以发生马氏体相变。单独和复合添加有铝、钛和钼等沉淀硬化元素,经在450-550℃ 时效处理产生α’相和η相实现硬化。

奥氏体系沉淀硬化型不锈钢,拥有比较多的奥氏体稳定化与铁素体稳定化元素,镍含量高且Ms点在室温之下。在固溶处理状态下是奥氏体单相组织。当作沉淀硬化元素加入的有碳、磷、氮、钛、铝、铌和钒等元素,通过较其他系更高的温度时效处理后会析出相应的碳化物、氮化物、磷化物等。

铁素体系沉淀硬化型不锈钢,只拥有少量的镍等奥氏体稳定化元素,含有比较多的铬、硅与钼等铁素体稳定化元素,所以在固溶化状态下就表现出铁素体组织。对它是经添加硅、镍等元素来促进沉淀硬化的。