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碳化物和氮化物

更新時(shí)間  2022-08-20 11:30:28 閱讀 571

碳化物和氮化物

研究表明,碳和氮在α(鐵素體)中的溶解度非常低。例如,含26%Cr的鐵素體不銹鋼在1093°C時(shí),碳在鋼中的溶解度為0.04%,而在927°C時(shí)僅為0.004%,溫度再低還會(huì)降到0.004%以下;氮在鋼中的溶解度也很小,在593°C時(shí)僅為0.006%。由于碳和氮的溶解度低,在鐵素體不銹鋼(包括超級(jí)鐵素體不銹鋼)自高溫向室溫(低溫)冷卻過(guò)程中(如熱加工、熱處理和焊后冷卻時(shí)),即使快冷也難以防止鋼中碳化物、氮化物在基體上的析出,從而可顯著影響超級(jí)不銹鋼的性能。表11-4列出了鐵素體(包括超級(jí)鐵素體)不銹鋼所存在的高溫脆性、室溫韌性低和脆性轉(zhuǎn)變溫度高,較高的晶間腐蝕敏感性以及鋼的深沖性、抗皺性等與鋼中碳、氮化物析出等的關(guān)系。顯然,降低和防止鋼中碳、氮化物的形成和析出是獲得高性能鐵素體和超級(jí)鐵素體不銹鋼的非常重要的因素。

圖1-1-3  鐵素體和超級(jí)鐵素體不銹鋼中碳、氮化物和金屬間相的析出行為0.018%C,約26%Cr,1%?4%Mo,0?4%Ni,并含Ti,Nb)

表1-1-4碳、氮化物對(duì)鐵素體(包括超級(jí)鐵素體)不銹鋼幾種性能的影響

性能

原因

改進(jìn)方向.

高溫脆性

碳、氮化物析出,晶粒粗大

降碳、氮,細(xì)化晶粒

室溫韌性低,脆性轉(zhuǎn)變溫度高

碳、氮化物析出,晶粒粗大,厚截面尺寸

降碳、氮,細(xì)化晶粒,薄截面尺寸

較高的晶間腐蝕敏感性

碳、氮化物沿晶界析出

降碳、氮,加入Ti,Nb等穩(wěn)定化元素

降低深沖性和抗皺性

碳、氮化物析出,晶粒擇優(yōu)取向(織構(gòu))

降低碳、氮、氧量,加入穩(wěn)定化元素Ti,

Nb,生產(chǎn)工藝優(yōu)化