不锈钢中铁素体的作用
铁素体含量(δ%)对不锈钢性能的影响
铁素体含量(δ%)对不锈钢性能的影响一、铁素体（δ）的概述--------------------1.1 不锈钢具有较好的耐蚀性、耐热性、耐低温性及良好的易成形性和优异的可焊接性，是不锈钢系列材料中重要的一类，其产量约占不锈钢总产量的60%。
不锈钢阀门主体材料几乎全部采用奥氏体不锈钢，而阀门行业对奥氏体不锈钢的认识水平，还仅涉及其化学成分和力学性能方面。
但是对一些石油化工重要工程中，都对奥氏体不锈钢焊接母材和焊缝中的铁素体含量进行了规定，正常在5%～15%。
Fe-C相图1.2 铁素体的作用具有双重性，奥氏体不锈钢母材和焊材中一定数量的铁素体对防止焊接热裂纹, 提高焊缝抗晶间腐蚀和应力腐蚀能力都有十分重要的作用, 同时，铸件中一定数量的铁素体(5%～20%)对防止铸造热裂纹，提高铸件力学性能也都是有利的。
在一些特定的环境，如高温、超低温以及选择腐蚀环境，应控制其不利作用。
为此，研究奥氏体不锈钢中铁素体的作用, 掌握铁素体的调控原理、测量和计算方法, 对研制和开发不锈钢产品具有十分重要的意义。
铁素体金相组织图二、铁素体对奥氏体钢性能的影响--------------------2.1 铁素体在奥氏体不锈钢中的作用是十分重要的，对阀门来讲，最重要的方面是对焊接性能的影响，其次是对材料耐腐蚀性能、力学性能和加工性能的影响。
不锈钢按晶体结构分为奥氏体、铁素体和马氏体。
奥氏体是面心立方晶体结构，无磁性。
铁素体和马氏体是体心立方晶体结构，有磁性。
2.1.1 其实奥氏体不锈钢，并不表明其组织结构必须是100%的奥氏体。
在不锈钢阀门和零件验收时，常可见到用磁铁来吸引被检测产品，若出现有弱磁性就以此认为产品存在质量问题，其实这是对奥氏体不锈钢的一种误解。
2.1.2 奥氏体不锈钢的焊缝区由于其特定冷却结晶条件，熔池体积很小，焊缝金属的晶体是以熔池底部及边缘，沿着母材半熔化区残留的晶体外延生长的，结晶速度起初很慢，但在焊缝中心区很快，这样焊缝金属冷却结晶是在不平衡热力学条件下快速形成的。
奥氏体马氏体铁素体不锈钢区别
奥氏体马氏体铁素体不锈钢区别?铁素体型不锈钢它的内部显微组织为铁素体，其铬的质量分数在11.5％~32.0%范围内。
随着铬含量的提高，其耐酸性能也提高，加入钼（Mo）后，则可提高耐酸腐蚀性和抗应力腐蚀的能力。
这类不锈钢的国家标准牌号有00Cr12、1Cr17、00Cr17Mo、00Cr30Mo2等。
430是铁素体不锈钢。
铁素体不锈钢是含铬大于14％的低碳铬不锈钢，含铬大于27％的任何含碳量的铬不锈钢，以及在上述成分基础上再添加有钼、钛、铌、硅、铝、、钨、钒等元素的不锈钢，化学成分中形成铁素体的元素占绝对优势，基体组织为铁素。
这类钢在淬火（固溶）状态下的组织为铁素体，退火及时效状态的组织中则可见到少量碳化物及金属间化合物。
属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。
铁素体不锈钢因为含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。
马氏体型不锈钢它的显微组织为马氏体。
这类钢中铬的质量分数为11.5％~18.0％，但碳的质量分数最高可达0.6％。
碳含量的增高，提高了钢的强度和硬度。
在这类钢中加入的少量镍可以促使生成马氏体，同时又能提高其耐蚀性。
这类钢的焊接性较差。
列入国家标准牌号的钢板有1Cr13、2 Cr13、3Cr13、1Cr17Ni2等。
410是马氏体不锈钢，其中碳最大含量为0.15%，锰最大含量1.00%，硅最大含量为1.00%，铬含量为11.50~13.50%。
为通用型可热处理不锈钢，耐腐蚀，耐热，硬度可达42HRC或更高些。
奥氏体型不锈钢其显微组织为奥氏体。
它是在高铬不锈钢中添加适当的镍（镍的质量分数为8％~25%）而形成的，具有奥氏体组织的不锈钢。
奥氏体型不锈钢以Cr18Ni19铁基合金为基础，在此基础上随着不同的用途，发展成图1-2所示的铬镍奥氏体不锈钢系列。
奥氏体、铁素体、马氏体不锈钢在用途上如何区分？工业上应用的不锈钢按金相组织可分为三大类：铁素体不锈钢，马氏体不锈钢，奥氏体不锈钢。
铁素体的应用
现代铁素体不锈钢的性能及应用
四、铁素体不锈钢的连接
焊接（稳定化和非稳定化的铁素体类钢）
一般说来，铁素体不锈钢与奥氏体不锈钢相比，焊后产生晶间腐蚀 的倾向要小。尤其是对于经“稳定化处理”的铁素体不锈钢来说，更是 这样。所谓稳定化处理，就是添加强碳化物形成元素，如钛 (Ti) 和铌 (Nb)。这些元素在钢中与碳牢固结合起来，在焊接过程中，避免碳与铬 结合形成铬的碳化物。这样就避免了在晶间产生贫铬区，经稳定化处理 过的铁素体不锈钢的确没有晶间腐蚀倾向。为了保证完全稳定化，钛的 含量必须高于五倍的碳含量，或者铌加钛的含量必须高于三倍的碳含量。 有时，适当加入氮，氮与钛、铌形成的氮化物可以细化熔合区的晶粒。 非稳定化处理的铁素体不锈钢不含钛或铌，因此在热影响区具有晶间腐 蚀敏感性，这是由于产生了铬的碳化物。这种现象叫“敏化”，其程度 主要取决于碳含量。敏化态的不锈钢的耐蚀性可以通过在 600-800°C 的温度范围内退火处理而恢复。
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现代铁素体不锈钢的性能及应用
三、铁素体不锈钢优异的性能
耐蚀性 不锈钢之“不锈”是由于 Cr 含量赋予了其特殊的耐蚀性。从某种程 度上来讲，所有钢种都有发生腐蚀的倾向，然而，不锈钢由于其含铬比 碳钢更耐蚀。铬（不是镍，但人们常误以为耐蚀的原因是镍）是不锈钢 获得耐蚀性的主要成分。
耐局部腐蚀性：
现代铁素体不锈钢的性能及应用
四、铁素体不锈钢的连接
许多连接不锈钢的方法都能够很好地应用于铁素体不锈钢。 焊接：通过母材和添充金属熔化后重结晶使相互分离的两个或更多的材料达 到完全的结合。 软钎焊：使用熔点在 450°C 以下的添充金属，加热其到钎焊温度（低于母 材金属的熔点）以获得连接。 硬钎焊：与软钎焊相同，但焊接温度 > 450°C。 机械连接：包括嵌合，卷边结合，铆接和机械紧固等。 粘接：使用粘接剂并对干净和活性的表面施加压力来实现，粘接剂通过氧气， 水或化学反应来实现连接作用。
奥氏体 铁素体 不锈钢
奥氏体铁素体不锈钢1.引言1.1 概述奥氏体、铁素体和不锈钢是金属材料领域中常见的概念。
它们在工业生产和日常生活中都起着重要的作用。
奥氏体和铁素体是铁碳合金中的两种重要组织结构，而不锈钢则是一种具有抗腐蚀性能的特殊钢材。
奥氏体是一种由铁和一定量的碳组成的金属组织结构。
它的特点是具有良好的塑性和韧性，能够很好地适应外力的作用。
同时，奥氏体具有较高的硬度和强度，因此在一些需要承受较大压力或负荷的结构材料中广泛应用。
奥氏体形成的条件包括高温下的快速冷却和添加合适的合金元素等。
铁素体是另一种常见的金属组织结构，主要由铁和碳组成。
与奥氏体相比，铁素体的硬度和强度较低，但具有较好的可加工性和可锻造性。
铁素体常用于制造一些需要加工成型的零件和构件。
它形成的条件为低温下的慢速冷却和碳含量较高。
不锈钢是一种合金材料，主要由铁、铬和少量的碳等元素组成。
它具有抗腐蚀性、耐热性和耐磨性等特点，常用于制作厨具、化工设备和建筑材料等。
根据其组织结构和耐腐蚀性能的不同，不锈钢可以分为奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢和双相不锈钢等。
本文将详细介绍奥氏体、铁素体和不锈钢的定义、特点、形成过程以及在工业和生活中的应用领域。
通过对这些材料的深入了解，可以更好地理解金属材料的性能和应用，并为相关产业的发展提供参考和指导。
1.2 文章结构本文将从三个方面详细介绍奥氏体、铁素体和不锈钢的定义、特点、形成以及应用。
下面是文章的具体结构。
第二部分正文将重点介绍奥氏体、铁素体和不锈钢。
首先，在2.1部分将详细阐述奥氏体的定义和特点。
我们将介绍奥氏体的晶体结构、化学成分以及其在不同条件下的形成方式。
此外，我们还将探讨奥氏体的应用领域，如在建筑、航空航天、汽车工业等方面的应用。
接着，在2.2部分，我们将对铁素体进行详细讲解。
我们将介绍铁素体的结构和成分，并探讨铁素体的形成机制。
此外，我们还将探讨铁素体在材料工程领域的广泛应用，包括在制造业、船舶、化工等领域中的应用。
双相不锈钢铁素体含量对腐蚀性的影响 刘宝剑、王洲要点
双相不锈钢铁素体含量对腐蚀性的影响XXX目录摘要 (3)引言 (3)正文 (4)1双相不锈钢的定义及分类 (4)2.双相不锈钢铁素体含量的测量与分析 (4)2.1化学成分对双相不锈钢中铁素体含量的影响 52.2热处理对双相不锈钢中铁素体含量的影响 (6)3 铁素体含量对双相不锈钢腐蚀性的影响 (7)3.1 耐全面腐蚀性能 (8)3.2耐晶间腐蚀性能 (8)3.3耐应力腐蚀开裂性能 (9)3.4耐点腐蚀性能 (9)4实验方案 (10)4.1点蚀实验 (10)4.2全面腐蚀实验 (11)4结论 (11)5结束语 (11)摘要双相不锈钢在以其良好的耐蚀性越来越受到更多的重视，本文通过对双相不锈钢铁素体含量对耐全面腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、点蚀的影响的探究，发现双相不锈钢中铁素体含量在50%左右时具有最好的耐蚀性，期望通过本文研究对实际生产能产生帮助。
关键词：双相不锈钢铁素体合金元素热处理耐蚀性引言近十年多来，由于现代工业技术的飞跃发展，双相不锈钢越来越被人们所重视。
主要原因为：首先传统的奥氏体不锈钢经常遭到晶间腐蚀、应力腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀等各种腐蚀和破坏。
而在这方面人们对双相不锈钢又有了新的认识，双相不锈钢在上述各腐蚀类型中表现出极强的抗腐蚀能力。
其次，双相不锈钢有极好的力学性能，其强度为一般奥氏体不锈钢的两倍，且有良好的韧性，根据其强度高的优点，可通过降低产品厚度来降低产品成本，实现经济性。
目前,国际上双相不锈钢广泛应用于石油化工业、运输业、纸浆和造纸工业、建筑业等几大领域。
国内由于起步较晚,在研究、生产和应用中也相对落后。
国内双相不锈钢的使用是有一定局限性的，像国外大量使用双相不锈钢的诸如纸浆和造纸工业、油气工业、运输业、甚至建筑业几个大的领域我们涉及得不多，有的还只是刚刚开始。
我厂目前在容器堆焊的不锈钢多为奥氏体不锈钢，但双相不锈钢在耐腐蚀压力容器设备中被应用得越来越广泛，双相不锈钢及其复合板制造压力容器的技术也逐渐成熟。
超纯铁素体在不锈钢产业中的应用王耀龙
2012年6月内蒙古科技与经济June2012 第12期总第262期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy N o.12T o tal N o.262超纯铁素体在不锈钢产业中的应用王耀龙(中冶东方工程技术有限公司,内蒙古包头 014010) 摘 要:通过对不锈钢产业发展中存在的问题和铁素体不锈钢的优越性能及其实际应用的分析,论证了铁素体在未来不锈钢发展中的经济意义。
关键词:铁素体;超纯铁素体;不锈钢 中图分类号:T F764+.1 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)12—0084—021 不锈钢产业发展中的问题和发展趋势目前,我国已形成不锈钢产能约1600多万吨,但产能利用率较低,2009年仅有72%,2010年也只有约88%,较低的产能利用率说明我国不锈钢实际产能大于市场需求的矛盾明显。
产能虽然较大,但结构性缺口依然存在,2009年我国自己生产的不锈钢材满足国内市场的程度为85.37%,这表明国内在产品开发、质量提升,配套服务、满足用户,特别是工业用户需求等方面,与国际先进水平尚有差距,产品不能满足国内需求,需要进口解决。
我国镍资源相对短缺,不锈钢生产所需镍资源的80%以上的依赖进口。
在不锈钢需求迅猛增长的背景下,镍等原材料被国际炒家所操控,价格涨幅大,波动剧烈,中国不锈钢的生产企业在成本和经营风险上都与日俱增。
鉴于镍资源紧缺、镍价格上涨及波动幅度大等因素,如何少用镍甚至不用镍,是国内不锈钢工业发展中亟待解决的问题。
用现代铁素体不锈钢部分代替奥氏体不锈钢,是解决这个问题的最好途径。
可以预见,未来现代铁素体不锈钢会有较大的发展空间。
2 铁素体不锈钢的发展2.1 铁素体不锈钢的性能优势铁素体不锈钢作为一种不含镍的铬系不锈钢,具有含镍不锈钢所具有的成形性、经济性、耐蚀性、抗氧化性等性能,具有成本低、耐应力腐蚀性能优异等显著特点,被称为经济型不锈钢。
奥氏体马氏体铁素体的区别
奥氏体/马氏体/铁素体
奥氏体（钢的组别：A1,A2,A3A4,A5）(性能等级：50软，70冷加工，80高强度) 马氏体(钢的组别：C1,C2,C3)(性能等级：50软，70、110淬火并回火，80淬火并回火) 铁素体(钢的组别：F1)(性能等级：45软，60冷加工)
马氏体不锈钢属于铬不锈钢。
由于含碳量高，碳化铬多，钢的耐蚀性能下降，虽可通过热处理的方法改善，但防腐性不高。
马氏体不锈钢多用于制造力学性能要求较高，并有一定耐蚀性能要求的零件，如汽轮机叶片、喷嘴、阀座、量具、刃具等。
马氏体Martensite，如前所述命名自AdolfMartens(1850-1914)。
这位被称作马登斯或马滕斯的先生是一位德国的冶金学家。
他早年作为一名工程师从事铁路桥梁的建设工作，并接触到了正在兴起
的材料检验方法。
于是他用自制的显微镜（！）观察铁的金相组织，并在1878年发表了《铁的显微镜研究》，阐述金属断口形态以及其抛光和酸浸后的金相组织。
（这个工作我们现在做的好像也蛮多的。
）他观察到生铁在冷却和结晶过程中的组织排列很有规则（大概其中就有马氏体），并预言显微镜研究必将成为最有用的分析方法之一（有远见）。
他还曾经担任了柏林皇家大学附属机械工艺研究所所长，也就是柏林皇家材料试验所（"StaatlicheMaterialprüfungsamt"）的前身，他在那里建立了第一流的金相试验室。
1895年国际材料试验学会成立，他担任了副主席一职。
直到现在，在德国依然有一个声望颇高的奖项以他的名字命名。
奥氏体马氏体铁素体不锈钢区别
奥氏体马氏体铁素体不锈钢区别?铁素体型不锈钢它的内部显微组织为铁素体，其铬的质量分数在11.5％~32.0%范围内。
随着铬含量的提高，其耐酸性能也提高，加入钼（Mo）后，则可提高耐酸腐蚀性和抗应力腐蚀的能力。
这类不锈钢的国家标准牌号有00Cr12、1Cr17、00Cr17Mo、00Cr30Mo2等。
430是铁素体不锈钢。
铁素体不锈钢是含铬大于14％的低碳铬不锈钢，含铬大于27％的任何含碳量的铬不锈钢，以及在上述成分基础上再添加有钼、钛、铌、硅、铝、、钨、钒等元素的不锈钢，化学成分中形成铁素体的元素占绝对优势，基体组织为铁素。
这类钢在淬火（固溶）状态下的组织为铁素体，退火及时效状态的组织中则可见到少量碳化物及金属间化合物。
属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。
铁素体不锈钢因为含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。
马氏体型不锈钢它的显微组织为马氏体。
这类钢中铬的质量分数为11.5％~18.0％，但碳的质量分数最高可达0.6％。
碳含量的增高，提高了钢的强度和硬度。
在这类钢中加入的少量镍可以促使生成马氏体，同时又能提高其耐蚀性。
这类钢的焊接性较差。
列入国家标准牌号的钢板有1Cr13、2 Cr13、3Cr13、1Cr17Ni2等。
410是马氏体不锈钢，其中碳最大含量为0.15%，锰最大含量1.00%，硅最大含量为1.00%，铬含量为11.50~13.50%。
为通用型可热处理不锈钢，耐腐蚀，耐热，硬度可达42HRC或更高些。
奥氏体型不锈钢其显微组织为奥氏体。
它是在高铬不锈钢中添加适当的镍（镍的质量分数为8％~25%）而形成的，具有奥氏体组织的不锈钢。
奥氏体型不锈钢以Cr18Ni19铁基合金为基础，在此基础上随着不同的用途，发展成图1-2所示的铬镍奥氏体不锈钢系列。
奥氏体、铁素体、马氏体不锈钢在用途上如何区分？工业上应用的不锈钢按金相组织可分为三大类：铁素体不锈钢，马氏体不锈钢，奥氏体不锈钢。
不锈钢中各元素作用
CR--钝化是因为阳极反响被防止氧化而激发金属与合金耐腐化性能的现象。
构成金属与合金钝化的理论好多，首要有薄膜论、吸附论及电子列举论。
碳是家产用钢的主要元素之一，钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其散布的形势，在不锈钢中碳的影响特别较着。
碳在不锈钢中对组织的影响主要示意在双方面，一方面碳是不变奥氏体的元素，而且传染感人的程度很大（约为镍的 30 倍），其余一方面因为碳和铬的亲和力很大，与铬构成—系列复杂的碳化物。
所以，从强度与耐腐烛性能双方面来看，碳在不锈钢中的感人是相互矛盾的。
比如工业中最遍布的，也是最最少的不锈钢—— 0CR13～4CR13这五个钢号的标准含铬量规定为 12～14％，就是把碳要与铬形成碳化铬的成分考虑进往此后才决意的，即在于使碳与铬连系成碳化铬此后，固溶体中的含铬量不致低于 11.7 ％这一最低限度的含铬量。
就这五个钢号来说因为含碳量不一样，强度与耐腐化性能也是有辩解的，0CR13～2CR13钢的耐腐化性较好但强度低于 3CR13和 4CR13钢，多用于制造布局部件，后两个钢号因为含碳较高而可获取高的强度多用于制造弹簧、刀具等要求高强度及耐磨的部件。
又如为了投降18－8铬镍不锈钢的晶间腐蚀，能够将钢的含碳量降至0.03 ％以下，或参与比铬和碳亲和力更大的元素（钛或铌），使之不形成碳化铬，再如当高硬度与耐磨性成为主要要求时，我们能够在增添钢的含碳量的同时适当地进步含铬量，做到既知足硬度与耐磨性的要求，又兼备—定的耐腐化功能，工业上用作轴承、量具与刃拥有不锈钢 9CR18和 9CR17MOVCO钢，含碳量虽高达0.85 ～0.95 ％，因为它们的含铬量也响应地提升了，所以仍担保了耐腐化的要求。
总的来说，今朝工业中获取利用的不锈钢的含碳量都是比较低的，多数不锈钢的含碳量在0.1 ～0.4 ％之间，耐酸钢则含碳0.1 ～0.2 ％的。
含碳量大于0.4 ％的不锈钢仅占钢号总数的一小部分，这是因为在大多数使用条件下，不锈钢老是以耐腐化为主要目标。
不锈钢中各元素作用
• 3、对于工作温度在300℃以上、有较强腐 蚀性的介质,须采用含有Ti或Nb稳定化元素 或超低碳不锈钢焊条。 如A137或A002等。
• 4、对于含有稀硫酸或盐酸的介质,常选用含 Mo或含Mo和Cu的不锈钢焊条。 如:A032、A052等。
• 钼（Mo）：可以抑制合金钢由于火而引起 的脆性。
• 钛（Ti）：使钢的内部组织致密，细化晶粒 力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接 性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当 的钛，可避免晶间腐蚀。
• 钒（V）能细化钢的晶粒组织，提高钢的强 度，韧性和耐磨性．当它在高温熔入奥氏 体时，可增加钢的淬透性。
• 钨（W）能提高钢的耐磨性
• 铜（Cu）改善普通低合金钢的抗大气腐蚀 性能，特别是和磷配合使用时更为明显。
• 氮（N）能提高钢的强度，低温韧性和焊接 性，增加时效敏感性。
• 从以上图片可以看出：
1、Cr：防锈，不锈钢的主要组成； 2、Ni：奥氏体的形成元素；镍对酸碱有较高 的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力；
5、对于在低温条件下工作的奥氏体不锈钢,应 保证焊接接头在使用温度的低温冲击韧性,故 采用纯奥氏体焊条。
如A402、A407。
6、双相奥氏体钢焊缝碱性药皮与钛钙型药皮 焊条的差别不像碳钢焊条那样显著。因此在 实际应用中,从焊接工艺性能方面着眼较多,大 都采用药皮类型代号为17或16的焊条
如A102A、A102、A132等。
• M 马氏体不锈钢 • F 铁素体不锈钢 • A 奥氏体不锈钢 • A一F 双相不锈钢。
三、不锈钢的焊条选用要点
铁素体在奥氏体不锈钢中的作用
铁素体在奥氏体不锈钢中的作用奥氏体不锈钢中铁素体起着重要的作用。
奥氏体不锈钢焊缝中常常需要形成一定数量δ相铁素体（3FN~10FN）。
铬镍奥氏体焊缝的结晶模式主要取决于焊缝金属的[Cr／Ni]。
镍当量按下式计算：Creq=Cr+1．37Mo+1．5Si+2Nb+3TiNieq2Ni+0．3 1 Mn+22C+14．2N+Cu作用1、防止热裂纹。
铁素体是对S、P、Si和 Nb等元素溶解度较大，能防止这些元素的偏析和形成低熔点共晶，从而阻止凝固裂纹产生。
2、提高焊接接头的耐腐蚀性能（晶间腐蚀和应力腐蚀）。
焊接材料（母材和焊材）中的δ相铁素体能显著改善焊缝及热影响区抗晶间腐蚀和应力腐蚀。
δ相铁素体分布在奥氏体晶粒晶界，有阻隔晶界通道并延伸总通道长度的作用，对减少晶间腐蚀有效。
3、奥氏体不锈钢中的铁素体对材料的力学性能有显著影响。
铁素体含量增加时强度增加，同时，延展性和冲击强度减低。
利用此特性，可采用调控铁素体的含量来达到所需要的材料力学性能和加工性能。
缺点1、铁素体含量较高，将造成堆焊层材料脆化，降低材料的韧性，容易产生裂纹等缺项，造成脆性破坏。
2、过高铁素体将造成奥氏体抗腐蚀性能下降。
铁素体与奥氏体的电极电位不同，铁素体数量超过一限度后，会使点蚀倾向增大。
原因在550~900区间，E347堆焊层中的铁素体发生δ—б的转变，Cr—Mn—Ni的存在将是形成б相的倾向增大，б相形成会造成奥氏体贫Cr，因而使金属脆化和抗腐蚀性能下降。
另外，母材中的碳通过融合线向不锈钢堆焊层金属迁移及形成马氏体区，从而形成堆焊层脆化。
应将焊缝铁素体的含量控制在3% ~ 8%，或者采用重新固溶处理，将б相铁素体溶解回基体中。
控制因素1、熔敷金属中铁素体含量随着电弧电压的升高而急剧下降。
2、熔敷金属中铁素体含量随着焊接电流的提高而降低。
3、熔敷金属中铁素体含量随着冷却速度的较快有所提高，随着层间温度的升高而有所下降。
4、焊接角度对熔敷金属中的铁素体含量有一定影响。
奥氏体不锈钢金属中铁素体数的测量
奥氏体不锈钢金属中铁素体数的测量在现代金属材料的应用中，奥氏体不锈钢是一种常见的材料，它具有优良的耐腐蚀性能和机械性能，被广泛应用于化工、医药、食品等领域。
而奥氏体不锈钢中铁素体数的测量是评价其质量的重要参数之一。
在本篇文章中，我将对奥氏体不锈钢金属中铁素体数的测量进行全面评估，并据此撰写一篇有价值的文章，以便更深入地理解这一重要的主题。
1. 什么是奥氏体不锈钢金属中的铁素体？在测量奥氏体不锈钢中的铁素体数量之前，我们首先需要了解什么是铁素体。
铁素体是一种由铁和碳组成的金属晶体结构，在不锈钢中，铁素体的形成会对材料的性能产生重大影响。
奥氏体不锈钢在含有充足的铬元素时，铬将会使其晶粒细化并抑制铁素体的形成，从而提高了不锈钢的抗腐蚀性能和机械性能。
2. 测量奥氏体不锈钢金属中的铁素体数量的方法目前，常见的测量奥氏体不锈钢金属中铁素体数量的方法包括金相显微镜观察法、腐蚀测定法和磁性测定法等。
金相显微镜观察法是通过对试样进行腐蚀、脱碳等处理，然后在金相显微镜下观察试样的显微组织，通过计算铁素体的面积比例来确定铁素体的数量。
腐蚀测定法是利用酸性溶液将试样的奥氏体腐蚀掉，然后通过显微镜观察剩余的铁素体数量。
而磁性测定法是根据不同相之间的磁性差异来测定铁素体的数量，这种方法简便快捷且不需要对试样进行破坏性处理。
3. 个人观点和理解在实际应用中，对奥氏体不锈钢金属中铁素体数量的准确测量具有重要意义。
通过准确地测量铁素体数量，我们可以更好地评估材料的性能，并且为材料的制备和应用提供重要依据。
不同的测量方法在实际应用中可能会存在一定的局限性，因此在选择测量方法时需要根据具体情况进行合理选择。
总结回顾通过本文的阐述，我们对奥氏体不锈钢金属中铁素体数量的测量有了更深入的理解。
铁素体数量的准确测量对材料的性能评估具有重要意义，而选择合适的测量方法也是至关重要的。
在今后的工作中，我们需要进一步学习和掌握不同的测量方法，并结合实际需求，选择合适的方法进行铁素体数量的测量工作。
奥氏体马氏体铁素体的区别
奥氏体/马氏体/铁素体奥氏体（钢的组别：A1, A2, A3 A4, A5）(性能等级：50软，70冷加工，80高强度)马氏体(钢的组别：C1,C2,C3) (性能等级：50软，70、110淬火并回火，80淬火并回火)铁素体(钢的组别：F1) (性能等级：45软，60冷加工)马氏体不锈钢属于铬不锈钢。
由于含碳量高，碳化铬多，钢的耐蚀性能下降，虽可通过热处理的方法改善，但防腐性不高。
马氏体不锈钢多用于制造力学性能要求较高，并有一定耐蚀性能要求的零件，如汽轮机叶片、喷嘴、阀座、量具、刃具等。
铁素体不锈钢也属于铬不锈钢。
含碳量小，抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀能力强，有高温抗氧化性能好等特点。
主要用于制作化工设备中的容器、管道。
奥氏体不锈钢属于铬镍不锈钢。
具有很高的耐蚀性，优良的塑性，良好的焊接性及低温韧性，不具有磁性，易加工硬化。
主要用于在腐蚀介质中工作的零件、容器、管道、医疗器械以及抗磁环境中。
奥氏体奥氏体是碳溶解在γ－Fe中的间隙固溶体，常用符号A表示。
它仍保持γ－Fe的面心立方晶格。
其溶碳能力较大，在727℃时溶碳为ωc＝％,1148℃时可溶碳％。
奥氏体是在大于727℃高温下才能稳定存在的组织。
奥氏体塑性好，是绝大多数钢种在高温下进行压力加工时所要求的组织。
奥氏体是没有磁性的。
马氏体分级淬火是将奥氏体化工件先浸入温度稍高或稍低于钢的马氏体点的液态介质（盐浴或碱浴）中，保持适当的时间，待钢件的内、外层都达到介质温度后取出空冷，以获得马氏体组织的淬火工艺，也称分级淬火。
分级淬火由于在分级温度停留到工件内外温度一致后空冷，所以能有效地减少相变应力和热应力，减少淬火变形和开裂倾向。
分级淬火适用于对于变形要求高的合金钢和高合金钢工件，也可用于截面尺寸不大、形状复杂地碳素钢工件。
马氏体不锈钢通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢，通俗地说，是一类可硬化的不锈钢。
典型牌号为Cr13型，如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。
316l铁素体含量标准
316l铁素体含量标准
316L是一种不锈钢牌号，其中的"L"表示低碳（Low Carbon）。
316L不锈钢通常用于耐腐蚀应用，例如化学工业、制药业、食品加工等。
在316L不锈钢中，通常会控制铁素体（ferrite）和奥氏体（austenite）的比例，以确保合适的力学性能和耐腐蚀性。
316L不锈钢的铁素体含量通常在制造标准中有明确的要求。
以下是一般性的316L不锈钢铁素体含量标准，但请注意这些值可能因制造标准和具体要求而有所不同：
铁素体含量：通常在制造标准中规定，一般可以在0.5%以下。
奥氏体含量：316L不锈钢的主要组织相是奥氏体，其含量通常在制造标准中也有规定，应该高于90%。
这些数值是一般性的指导，并且可能因制造标准、用途和具体合金配方而有所不同。
如果您有特定的应用需求或质量标准，建议查阅相关的制造商规格书或相应的材料标准，以获取更详细和准确的信息。
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磁性法以铁素体数（FN）表示A不锈钢和A-F不 锈钢焊缝中铁素体含量。 1、焊条电弧焊熔敷金属的测量。 2、其它熔敷金属试样测量。 3、产品焊缝的测量。产品焊缝和堆焊金属可直接 在产品焊缝和堆焊层上测量。
测量部位
1、在待测表面沿焊道长度方向不同的位置至少 测量六个读数。测量过程中不应有振动，测头应 接触测试面并保持垂直。FN≤20的堆焊层，每个 测量位置取五个读数的平均值作为测量结果。 FN>20每个测量位置取五个读数中的最大值作为 测量结果。至少6个测量位置的平均值作为试样 的测量结果。 2、产品焊缝和堆焊金属，测量部位按技术条件， 在选定的部位上每隔5mm～10mm取一个测量点， 测量按1进行。
1、熔敷金属中铁素体含量随着电弧电压的升高 （拉长电弧）而急剧下降。焊接电压是影响铁素 体含量的主要因素。（N和Cr的影响） 2、熔敷金属中铁素体含量随着焊接电流的提高而 降低。 3、熔敷金属中铁素体含量随着冷却速度的加快而 有所提高，随着层间温度的升高而有所降低。 4、焊接角度对熔敷金属中铁素体含量有一定影响。
谢夫尔图
德龙图
1992版WRC曲线图
三种图比较
三种图使用于不锈钢的铸件、锻件或变形件、也适用于 焊缝组织评定，但精确度不同。 谢夫尔图没有考虑N元素的影响，主要适用于阀门主体 （铸锻件）材料铁素体含量的评定，也适用于1、2、3 级核安全设备中的承压铸件（RCCM M1000) 德龙图适用于含氮或者控氮不锈钢及气体保护焊的焊接 组织。 WRC(1992)以铁素体序数（FN)表示铁素体含量，该 图已经把FN扩大到100FN，主要适用于双相不锈钢 （铁素体和奥氏体各占50%左右） 三种图计算出来的都是铁素体含量的近视值。
1808热高压分离器和1800柴油加氢 1808热高压分离器容器内壁耐腐层堆焊前应作 焊评，焊评试板在热处理前，应分别采用磁性法 和化学分析法（WRC-1992)测铁素体数，两 种方法测铁素体数应有较好的一致性。如果铁素 体含量达到10FN，应在最终焊后热处理后用金 相法检测，无连续的铁素体网状组织存在事才认 为合格。 1800柴油加氢应按化学分析法（WRC-1992)
按钢中主要化学元素分类：如铬不锈钢，铬镍不锈钢、 铬镍钼不锈钢、超低碳不锈钢等。
按钢的性能特点和用途分类：如高强度不锈钢、耐应力 腐蚀不锈钢；耐硝酸不锈钢等。 按钢的功能特点分类：如低温不锈钢、易切削不锈钢等
不锈钢 在实际应用中，常按组织结构和化学元素两者结合 的分类方法。 1、奥氏体不锈钢 2、铁素体不锈钢 3、奥氏体-铁素体双相不锈钢 4、马氏体不锈钢 5、沉淀硬化型不锈钢
在550℃～900℃区间，易使E-347堆焊层中的铁 素体发生δ —σ 的转变，Cr－Mn－Ni的存在将使 形成σ 相的倾向增大，σ 相的形成会造成奥氏体 贫Cr，因而使金属脆化和抗腐蚀性能下降。另外， 母材中的碳通过熔合线向不锈钢堆焊层金属迁移 及形成马氏体区，从而形成堆焊层的脆化。
如何控制手工电弧焊焊接过程中铁素体含量
3、对于长焊缝和大面积堆焊，应按一定比例抽测， 抽测部位应具有代表性，测量点应均匀分布。 4、测量过程中发现铁素体分布不均匀，应在测量 结果中分别给出平均值、最高值、和最低值及其部 位。 5、测量过渡层时，应以其最外层两焊道搭接区作 为测量部位。 测量仪及自带标准块应定期用马格尼仪或二级标样 校准。仪器使用前，应先使用标准块校准。
铁素体在奥氏体不锈钢中的作用
吕秀乾
主要内容
概述
作用与控制 磁性法 测量方法 金相法 化学分析法
不锈钢
定义：不锈钢是指在空气、水、酸、碱等腐蚀介质中具有 高的化学稳定性的钢。 性能：较高耐腐蚀性、良好力学性能和工艺性能。 分类：组织结构、化学成分、用途、功能等。 按钢的组织结构分类：如奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、 铁素体不锈钢、双相不锈钢等。
标准
GB/T 1954-2008《铬镍奥氏体不锈钢焊缝铁素体 含量测量方法》 1、本标准适用于奥氏体型、奥氏体-铁素体型铬 镍不锈钢焊缝金属。 2、本标准规定的磁性法不适用奥氏体不锈钢铸 件和锻件。 铁素体（δ ）：直接由液态金属凝固结晶而形 成的高温铁素体，并被保留到室温。 铁素体数（FN）：人为选定用来表示A不锈钢、 F-A不锈钢焊缝金属铁素体含量的标准化数值。
注意的问题
1、现场检测铁素体前，需按照说明书对铁素体测 定仪进行校准。 2、测量前被测物表面必须干净，无液渍、油渍、 腐蚀性溶液等，仪器使用温度为5～45℃。 3、在测量过程中，仪器的探头应垂直轻触待测物 表面，避免用力撞击，严禁探头在被测面上拖 动。两次测量之间，探头必须离开被测面50 mm 以上，以保证测量准确。 4、测量时应保证排除仪器附近强磁性物质对测量 结果的影响，磁性物质距离侧头在18mm以外。
金相标样图谱属于近似的或半定量的金相方法， 只能给出铁素体含量大致范围。另外，其试样制 备、取样部位、数量、评定结果与割线法有关规 定相同。
化学分析法
根据材料的化学成分，按照计算公式分别算出铬 当量和镍当量，然后根据图谱找到铁素体含量值。 目前不锈钢组织图有谢夫尔图（舍夫勒图）、德 龙图和1992版WRC曲线图。这个方法的难点是需要 准确地测定待测件的化学成分。采用何种图和相 应的计算公式来确定Cr当量和Ni当量是该法的关 键。
GB/T20878-2007《不锈钢 耐热钢 牌号及化学成分》
八角垫S30403、连接法兰S32168 凸台堆焊E347 焊评 12Cr2Mo1R+堆焊316L 法兰盖 连接法兰（ 0Cr18Ni9Ti） 容器内壁双层堆焊：E309L+E347
不同牌号对照
铁素体作用与控制
奥氏体不锈钢焊缝中铁素体起着极其重要的作用。 奥氏体不锈钢焊缝中常常需要形成一定数量 δ 相铁素体（3FN ～ 10FN） 优点： 1、防止热裂纹。铁素体是对 S、P、Si 和 Nb 等元素溶解度较大，能防止这些元素的偏析和形 成低熔点共晶，从而阻止凝固裂纹产生。
三种方法的比较
常规金相方法，很费时间，成本相当高、测量误 差也较大。 磁性法操作简单、速度快 ，精确度高。 化学分析法需要准确地测定待测件的化学成分 ， 且误差也较大。
2、提高焊接接头的耐腐蚀性能（晶间腐蚀和应力 腐蚀）。 缺点： 1、铁素体含量过高，将造成堆焊层材料脆化，降 低材料的韧性，容易产生裂纹等缺陷，造成脆 性破坏. 2、过高铁素体将造成奥氏体抗腐蚀性能下降。铁 素体与奥氏体的电极电位不同，铁素体数量超 过某一限度后，会使点蚀倾向正大。
晶界腐蚀
原因
金相法
在金相显微镜下观察铁素体在奥氏体中的分布情 况和所占体积的比例。通常用铁素体百分比(%) 金相法制备试样后，采用金相割线法和金相标样 图谱来测量铁素体体积百分比。 一般取三个金相试样，每个试样测10个有代表性 视场，取平均值作为该试样测量结果，再以三个 试样测量结果平均值作为最后测量结果。 测量过程中发现铁素体不均匀，在测量结果中给 出平均含量、最高含量和最低含量并加元素：Cr、Mo、Si、Ti、Nb等； 奥氏体形成元素：C、N、Ni、Mn、Cu等。 铬当量[Cr] = Cr + 1.5Mo + 2.0Si + 1.5Ti +1.75Nb + 5.5Al + 5V+ 0.75W 镍当量[Ni] = Ni +Co+ 0.5Mn + 30C+25N+0.3Cu 铬当量和镍当量的综合作用结果决定不锈钢的组 织 →组织状态图。
磁性法
磁性法：利用不锈钢中铁素体含量与铁磁性成正 比的关系，采用专门的磁性测量仪直接测量。
德国菲希尔FMP30铁素体测量仪
技术规格
工作原理 FERITSCOPE FMP30 依据磁感应方法进行 测量。线圈产生的磁场区域与工件内的磁性部件 相互作用，磁场区域的变化第二个线圈内产生感 生电压，该电压与铁素体含量成比例关系，然后 评估该电压。所有的磁性部件，也就是说，除了 δ铁素体，还包括其转化形式马氏体都能被识别。
术语解释
奥氏体： C溶解在γ 铁形成的间隙固溶体，具有 面心立方晶体结构，没有磁性。 铁素体分为α 铁素体和δ 铁素体。 α 铁素体：C溶解在α 铁形成的间隙固溶体. δ 铁素体：C溶解在δ 铁形成的间隙固溶体。 铁素体具有体心立方晶体结构，有磁性. 马氏体：C溶解在α 铁形成的过饱和间隙固溶体。 马氏体具有磁性。