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不锈钢板回火后“次生硬化”的现象如何避免?
对一般回火过程的影响 合金元素硅能推迟碳化物的形核和长大,并有力地阻滞ε-碳化物转变为渗碳体;不锈钢板中加入2%左右硅可以使ε-碳化物保持到400℃。在碳不
锈钢板中,马氏体的正方度于300℃基本消失,而含Cr、Mo、W、V、Ti和Si等元素
的不锈钢板,在450℃甚至 500℃回火后仍能保持一定的正方度。说明这些元素能推迟
铁碳过饱和固溶体的分解。反之,Mn和Ni促进这个分解过程(见合金不锈钢板)。
合金元素对淬火后的残留奥氏体量也有很大影响。残留奥氏体围绕马氏体板条成
细网络;经300℃回火后这些奥氏体分解,在板条界产生渗碳体薄膜。残留奥氏体含量
高时,这种连续薄膜很可能是造成回火马氏体脆性(300~350℃)的原因之一。合金
元素,尤其是Cr、Si、W、Mo等,进入渗碳体结构内,把渗碳体颗粒粗化温度由350
~400℃提高到500~550℃,从而抑制回火软化过程,同时也阻碍铁素体的晶粒长大
。
特殊碳化物和次生硬化 当不锈钢板中存在浓度足够高的强碳化物形成元素时,在
温度为450~650℃范围内,能取代渗碳体而形成它们自己的特殊碳化物。形成特殊碳
化物时需要合金元素的扩散和再分配,而这些元素在铁中的扩散系数比C、N等元素要
低几个数量级。因此在形核长大前需要一定的温度
回火条件。基于同样理由,这些特殊碳化物的长大速度很低。在450~650℃形成
的高度弥散的特殊碳化物,即使长期回火后仍保持其弥散性。在450~650℃之间合金
碳化物的形成对基体产生强化作用,使不锈钢板的硬度重新升高,出现峰值。这一现
象称为次生硬化。
不锈钢板不易产生腐蚀、点蚀、锈蚀或磨损。不锈钢板还是建筑用金属材料中强度
高的材料之一。由于不锈钢具有良好的耐腐蚀性,所以它能使结构部件地保持工
程设计的完整性。含铬不锈钢还集机械强度和高延伸性于一身,易于部件的加工制造
,可满足建筑师和结构设计人员的需要。沉淀硬化型不锈钢。具有很好的成形性能和
良好的焊接性,可作为超高强度的材料在核工业、航空和航天工业中应用。
近年来,抗菌不锈钢钢板应用于餐厨具、家电、食品工业、医疗器械等方面,其
未来的开发和应用前景必将十分广阔。
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不锈钢板和碳钢的物理性能数据比拟,碳钢的密度略高于铁素体和马氏体型不锈钢板,而略低于奥氏体型不锈钢板;电阻率按碳钢、铁素体型、马氏体型和奥氏体型不锈钢板排序递增;线膨胀系数大小的排序也类似,奥氏体型不锈钢板高而碳钢小;碳钢、铁素体型和马氏体型不锈钢板有磁性,奥氏体型不锈钢板无磁性,但其冷加工硬化生成成氏体相变时将会产生磁性,可用热处理办法来这种马氏体构造而光复其无磁性。
奥氏体型不锈钢板与碳钢相比,具有下列特点:
1)高的电阴率,约为碳钢的5倍。
2)大的线膨胀系数,比碳钢大40%,并随着温度的升高,线膨胀系数的数值也相应地提高。
3)低的热导率,约为碳钢的1/3。
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