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      鐵素體、奧氏體、馬氏體簡介

      2021/12/14 14:54:23        473

             大家知道固態金屬及合金都是晶體,即在其內部原子是按一定規律排列的,排列的方式一般有三種即:體心立方晶格結構、面心立方晶格結構和密排六方晶格結構。 金屬是由多晶體組成的,它的多晶體結構是在金屬結晶過程中形成的。組成鐵碳合金的鐵具有兩種晶格結構: 910 ℃ 以下為具有體心立方晶格結構的α——鐵, 910 ℃ 以上為具有面心立方晶格結構的Υ——鐵。如果碳原子擠到鐵的晶格中去,而又不破壞鐵所具有的晶格結構,這樣的物質稱為固溶體。碳溶解到α——鐵中形成的固 溶體稱鐵素體,它的溶碳能力極低,溶解度不超過 0.02% 。而碳溶解到Υ——鐵中形成的固溶體則稱奧氏體,它的溶碳能力較高,可達 2% 。奧氏體是鐵碳合金的高溫相。 鋼在高溫時所形成的奧氏體,過冷到 727 ℃ 以下時變成不穩定的過冷奧氏體。如以極大的冷卻速度過冷到 230 ℃ 以下,這時奧氏體中的碳原子已無擴散的可能,奧氏體將直接轉變成一種含碳過飽和的α固溶體,稱為馬氏體。由于含碳量過飽和,引起馬氏體強度和硬度提高、塑 性降低,脆性增大。 不銹鋼的耐蝕性主要來源于鉻。實驗證明,只有含鉻量超過 12% 時鋼的耐蝕性能才會大大提高,因此,不銹鋼中的含鉻量一般均不低于 12% 。由于含鉻量的提高,對鋼的組織也有很大影響,當鉻含量高而碳含量很少時,鉻會使鐵碳平衡,圖上的Υ相區縮小,甚至消失,這種不銹鋼為鐵素體組織結構,加 熱時不發生相變,稱為鐵素體型不銹鋼。 當含鉻量較低(但高于 12% ),碳含量較高,合金在從高溫冷卻時,極易形成馬氏體,故稱這類鋼為馬氏體型不銹鋼。 鎳可以擴展Υ相區,使鋼材具有奧氏體組織。如果鎳含量足夠多,使鋼在室溫下也具有奧氏體組織結構,則稱這種鋼為奧氏體型不銹鋼。
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