铁素体马氏体和奥氏体的区别
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铁素体和奥氏体的区别
钢的组织和特性铁是钢的基本组成元素。铁在固态有两种晶体结构,一是体心立方结构(存在于两个温度范围内, 912 ℃以上称α铁, 1394 ℃以上称δ铁);另一是面心立方结构(存在于 912 ~ 1394 ℃之间,称γ铁)。碳是钢中另一主要元素,对钢的组织和性能起重要作用,通常随着含碳量的增加,钢的强度增加、塑性下降。碳在钢中主要有两种存在形式,一是溶入铁中与铁形成固溶体(两种以上化学组分互相溶解而形成的均匀固相);另一是与铁形成铁碳化合物,称渗碳体( Fe 3C ),其硬度高、脆性大。碳溶于α铁中形成的固溶体称铁素体;溶于γ铁中形成的固溶体称奥氏体,其最大溶解度为 2.11 %。钢在冷却过程中,过饱和的奥氏体将发生分解,形成铁素体和渗碳体。铁素体和渗碳体组成的呈片状相间排列的混合物称珠光体。一般碳素钢在室温下的金相组织由铁素体、珠光体和渗碳体组成
铁素体是碳溶解在a-Fe中的间隙固溶体,常用符号F表示。
不锈钢中的“铁素体”,指的是碳溶解在a-Fe中的间隙固溶体,其溶碳能力很小,常温下仅能溶解为0.0008%的碳,在727℃时最大的溶碳能力为0.02%,它仍保持的体心立方晶格.常用符号F表示。
由于铁素体含碳量很低,其性能与纯铁相似,塑性、韧性很好,伸长率δ=45%~50%。强度、硬度较低,σb≈250MPa,而HBS=80。
所谓铁素体不锈钢.指的是在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。它的含铬量在
11%~30%,具有体心立方晶体结构,至于不锈钢含铁量与它是否是铁素体不锈钢并无关系.铁素体不锈钢只取决于在使用状态下,它是否以铁素体组织为主.
铁素体有磁性.
在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在11%~30%,具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍,有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素,这类钢具导热系数大,膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点,多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。
这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点,因而限制了它的应用。炉外精炼技术(AOD或VOD)的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低,因此使这类钢获得广泛应用。
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=0.77%,1148℃时可溶碳2.11%。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。
铁素体、奥氏体、马氏体简介
人们常以为磁铁吸附不锈钢材,验证其优劣和真伪,不吸无磁,认为是好的,货真价实;吸者有磁性,则认为是冒牌假货。其实,这是一种极其片面的、不切实的错误的辨别方法。不锈钢的种类繁多,常温下按组织结构可分为几类:
1.奥氏体型:如304、321、316、310等;
2.马氏体或铁素体型:如430、420、410等;
不锈钢分奥氏体不锈钢和马氏体和铁素体不锈钢。不锈钢的主要特点是表面光洁、耐腐蚀。奥氏体不锈钢含碳量大,所以其强度和硬度大,但没有良好的塑性与韧性。其用途主要用于机械加工、器械、刀具、建筑等工业方面。奥氏体不锈钢呈无磁性或弱磁。铁素体不锈钢和马氏体不锈钢其含碳量低,所以强度、硬度不高,但具有良好的塑性与韧性。因为其良好的成型性,铁素体不锈钢主要用于装饰方面,例如用于汽车饰品、灯饰等。铁素体不锈钢和马氏体不锈钢是有磁性的。
为什么马氏体和铁素体会有磁性,而奥氏体不锈钢没有磁性?决定磁性的关键因素是什么?
A.镍是奥氏体不锈钢的三大元素之一(碳、铬、镍)。镍在奥氏体不锈钢中的作用是与碳紧密结合(不锈钢含碳量越大越容易生锈,为了使奥氏体不锈钢既具有强度又不容易生锈,就需要控制碳的含量,而镍正好弥补这一缺陷),增加其强度及硬度。因为镍抗磁性元素,所以奥氏体不锈钢是没有磁性的。因为铁素体不锈钢主要用于加工装饰方面,需具有良好的塑性与韧性,所以它只含极少量的镍元素,因而它是有磁性的。
B. 因为马氏体和铁素体的内部电子都有规则的排列;决定磁性的关键因素是排列规则的电子有规律的运动.而镍正好破坏了电子间这种有规则的排列。
为什么不锈钢不生锈?铬具有耐腐蚀性。奥氏体不锈钢、马氏体和铁素体不锈钢都含有12%——30%的铬元素,所以它们不生锈。
锰钢——最次的不锈钢。它不吸磁。一般人都用磁铁检验,所以厂家只有出此下策。
碳元素:其作用是增加不锈钢的强度与硬度。
铬元素:其作用是防止不锈钢生锈。
镍元素:与碳元素发生结合反应,其作用是既能很好的控制碳的含量,又能增加不锈钢的硬度与强度。