隨著世界經濟的發展,科學技術的進步,不銹鋼作為不銹耐蝕的功能材料、現代結構材料及綠色環保材料已大步進人了工業、商業、家居生活等各個領域,因此我們很有必要全面了解不銹鋼的材料和其在多方面所具有的優異性能。
絕大多數金屬都(dou)是(shi)一種(zhong)(zhong)(zhong)主要金屬元素和(he)一種(zhong)(zhong)(zhong)或多種(zhong)(zhong)(zhong)添加的(de)(de)元素所(suo)形(xing)成(cheng)的(de)(de)合(he)金。一般情況下(xia),固態金屬和(he)合(he)金都(dou)是(shi)由不(bu)(bu)(bu)規(gui)則排列的(de)(de)晶粒(li)(li)構(gou)(gou)(gou)成(cheng),這(zhe)些晶粒(li)(li)有(you)(you)著確定的(de)(de)晶體(ti)(ti)(ti)結(jie)構(gou)(gou)(gou)。所(suo)有(you)(you)不(bu)(bu)(bu)同種(zhong)(zhong)(zhong)類的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)都(dou)是(shi)鉻(ge)含量在11%以上的(de)(de)鐵(tie)(tie)基合(he)金,許多鋼(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)還(huan)含有(you)(you)鎳、鉬(mu)、錳、氮和(he)其(qi)他合(he)金元素。不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中以晶體(ti)(ti)(ti)結(jie)構(gou)(gou)(gou)的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)同分為(wei)鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti)、奧氏體(ti)(ti)(ti)和(he)馬氏體(ti)(ti)(ti),或其(qi)中兩種(zhong)(zhong)(zhong)或多種(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)組織,不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)許多特性都(dou)取決于它們的(de)(de)晶體(ti)(ti)(ti)結(jie)構(gou)(gou)(gou)。圖(tu)2-1是(shi)這(zhe)些晶體(ti)(ti)(ti)結(jie)構(gou)(gou)(gou)的(de)(de)示意(yi)圖(tu)。圖(tu)中的(de)(de)黑點表示原子,劃直線是(shi)為(wei)了能看清楚其(qi)結(jie)構(gou)(gou)(gou)。
鐵素體(ti)是常溫下(xia)鐵和低碳合金的(de)(de)(de)基本晶(jing)體(ti)結構(gou)(體(ti)心立方(fang))。假設(she)一個立方(fang)體(ti),它(ta)(ta)的(de)(de)(de)8個角和幾(ji)何中心點各有(you)一個原子。在晶(jing)粒中這樣的(de)(de)(de)立方(fang)體(ti)以三維的(de)(de)(de)形式重復出現直到碰到一個不(bu)同方(fang)向的(de)(de)(de)晶(jing)粒。兩種(zhong)晶(jing)粒相接之處被(bei)稱之為晶(jing)界(jie)(jie)。晶(jing)界(jie)(jie)由(you)許多方(fang)面(mian)構(gou)成,包括界(jie)(jie)面(mian)、缺陷、雜(za)質及其他(ta)物質的(de)(de)(de)晶(jing)粒。它(ta)(ta)們很復雜(za),而且在金屬的(de)(de)(de)機械性能和腐(fu)蝕(shi)性方(fang)面(mian)起著重要的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)。
奧(ao)氏體(ti)在高溫(wen)(>800℃)下鐵(tie)的(de)(de)(de)晶體(ti)結構(面心(xin)立(li)方)。在奧(ao)氏體(ti)中,除像鐵(tie)素體(ti)立(li)方體(ti)的(de)(de)(de)每(mei)個角都有一個原子外,立(li)方體(ti)六(liu)個面的(de)(de)(de)每(mei)個面的(de)(de)(de)幾(ji)(ji)何中心(xin)都有一個原子。如果在鐵(tie)或鐵(tie)鉻合(he)金中單獨加(jia)入鎳、錳、氮或碳或加(jia)人其中的(de)(de)(de)幾(ji)(ji)種,該面心(xin)立(li)方的(de)(de)(de)排列在常溫(wen)下將處于穩(wen)定狀態。
馬(ma)氏體(ti)在(zai)常溫下(xia)具有穩(wen)定(ding)的(de)(de)結(jie)構,與鐵(tie)素體(ti)和奧(ao)氏體(ti)相(xiang)比(bi),更(geng)接(jie)近于(yu)鐵(tie)素體(ti),它也(ye)是(shi)體(ti)心立(li)(li)方結(jie)構,但是(shi)立(li)(li)方體(ti)的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)個(ge)軸(zhou)被延長,也(ye)就(jiu)是(shi)一(yi)(yi)(yi)個(ge)晶(jing)體(ti)有三個(ge)軸(zhou)成(cheng)直(zhi)角,兩(liang)個(ge)邊相(xiang)等(deng),一(yi)(yi)(yi)個(ge)邊不等(deng)(四方體(ti))。對鐵(tie)素體(ti)或奧(ao)氏體(ti)的(de)(de)立(li)(li)方晶(jing)體(ti)進行熱處(chu)理(li)或冷作就(jiu)會出現(xian)這(zhe)樣(yang)的(de)(de)情況。馬(ma)氏體(ti)在(zai)三種晶(jing)體(ti)結(jie)構中最(zui)硬,強度(du)最(zui)好,同時又最(zui)難焊接(jie)。實際上這(zhe)種合(he)金很少(shao)進行變形處(chu)理(li)。