钢铁典型金相及低温钢有关知识

1、钢铁典型金相及低温钢有关知识第1页，共11页，2022年，5月20日，23点16分，星期三Contents 2.奥氏体钢基础知识 1.钢铁典型金相 3.S30408钢基本知识第2页，共11页，2022年，5月20日，23点16分，星期三1.钢铁典型金相组织金相组织指金属组织中化学成分、晶体结构和物理性能相同的组成，其中包括固溶体、金属化合物及纯物质。 金相组织反映金属金相的具体形态，如铁素体，渗碳体，珠光体，奥氏体，马氏体等。右图为FeC相图 不同金相组织的在相图中的位置不同第3页，共11页，2022年，5月20日，23点16分，星期三-Fe，-Fe，-Fe都是纯铁，只是晶格类型不同，即同素异

2、构。Fe：温度在912以下的纯铁，晶格类型是体心立方；-Fe：温度在9121394的纯铁，晶格类型是面心立方；-Fe：温度在1390以上，晶格类型是体心立方结构）铁素体属体心立方结构，呈等轴多边形晶粒分布，软而韧 在碳钢中它是 碳在-Fe中的固溶体；在合金钢中，则是 碳和合金元素在-Fe中的固溶体第4页，共11页，2022年，5月20日，23点16分，星期三渗碳体是铁和碳的化合物Fe3C，其含碳量为6.69%，在合金中形成(Fe、M)3C，渗碳体硬而脆。在钢中常呈网络状、半网状、片状、针片状和粒状分布。第5页，共11页，2022年，5月20日，23点16分，星期三珠光体是铁素体和渗碳体的机械混

3、合物，它是钢的共析转变产物，其形态是 铁素体和渗碳体彼此相间 形如指纹，呈层状排列。按碳化物分布形态又可分为 片状珠光体 和 球状珠光体 二种第6页，共11页，2022年，5月20日，23点16分，星期三在碳钢（或合金钢）中，奥氏体 是碳（和合金元素）固溶于-Fe的固溶体，具有面心立方结构，它是高温相。在碳素或合金结构钢中奥氏体在冷却过程中转变为其他相。 只有在高碳钢和渗碳钢渗碳高温淬火后奥氏体才能残留在马氏体的间隙中存在，不易受侵蚀呈白色。第7页，共11页，2022年，5月20日，23点16分，星期三马氏体 是碳（合金元素）溶于-Fe中的过饱和固溶体，是过冷奥氏体快速冷却，在Ms与Mf点之间

4、的切变方式发生转变的产物。这时碳（和合金元素）来不及扩散只是由-Fe的晶格（面心）转变为-Fe的晶格（体心），即碳在-Fe中的固溶体（奥氏体）转变为碳在-Fe中的固溶体，故马氏体转变是“无扩散”的根据马氏体金相形态特征，可分为板条状马氏体（低碳）和针状马氏体。第8页，共11页，2022年，5月20日，23点16分，星期三2.奥氏体钢低温钢基础低温钢是指 适于在0以下应用的 高合金钢（钢铁中有一种合金元素在10%以上时称为高合金钢）。能在-196以下使用的，称为超低温钢。分为 铁素体低温钢 和 奥氏体低温钢。组织为奥氏体的低温钢是奥氏低温钢。奥氏体低温钢具有较高的低温韧性，一般没有韧性脆性转变温

5、度。由于铁素体低温钢存在明显的韧性脆性转变温度（当温度降低至某个临界值或区间 会出现韧性的突然下降）。对强度和韧性的要求较高时，必须使用奥氏体显微组织低温钢。通常奥氏体Ni-Cr不锈钢是优先选用的材料，如美国的304、310等钢种。王安东 江苏理工大学学报(自然科学版） 2000第9页，共11页，2022年，5月20日，23点16分，星期三3.S30408钢基本知识S30408是UNS编号，相当于 中国的0Cr18Ni9不锈钢材料 日标的SUS304不锈钢， 生产和使用是一样的，只是化学成分范围有些差别（0Cr18Ni9表示，Cr含量18%，Ni含量9%，0表示C含量0.1%） 通俗的讲0Cr

6、18Ni9不锈钢就是304不锈钢板。具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能，冲压弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象，无磁性，组织特征为奥氏体型。用于食品用设备，一般化工设备，原子能用工业设备。第10页，共11页，2022年，5月20日，23点16分，星期三奥氏体钢焊缝金相随着CrNi当量比值不同，有纯奥氏体钢和奥氏体铁素体双相钢。右图中合金1，从结晶开始至室温 始终为奥氏体组织，晶粒粗大，枝晶方向性明显，易产生焊接热裂纹，会出现“多边化”亚晶界 导致“多边化”裂纹。2 随着铁素体形成元素的增加，初生相为奥氏体 在结晶后期产生共晶的铁素体，分布在枝晶间。3 初生相为铁素体，结晶后期 包晶反应，出现奥氏体并相铁素体中生长，冷却后残留一部分在枝晶轴，称