钢铁典型金相及低温钢有关知识

奥氏体钢焊缝金相随着Cr—Ni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δ铁素体，分 布在枝晶间。3 初生相为δ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，称残余δ铁素体。 铁素体 含量较多时成网状。 4 焊缝在结晶 过程析出相 始终为δ铁素体，奥氏体 相仅在固相中成核长大，室温残留δ 铁素体较多。
在碳钢（或合金钢）中，奥 氏体 是碳（和合金元素） 固溶于γ-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。
马氏体 是碳（合金元素）溶于α-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 γ-Fe的晶格（面心）转变为α-Fe的晶格（体心），即碳 在γ-Fe中的固溶体（奥氏体）转变为碳在α-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。
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α-Fe中的固 溶体； 在合金钢中，则是 碳和合金元素 在α-Fe中的固溶体
α-Fe，γ-Fe，δ-Fe都是纯铁，只是晶格类型 不同，即同素异构。α－Fe：温度在912℃以下的纯铁，晶
格类型是体心立方；γ-Fe：温度在912℃～1394℃的纯铁，晶格类 型是面心立方；δ-Fe：温度在1390℃以上，晶格类型是体心立方 结构）
王安东 江苏理工大学学报(自然科学版） 2000
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0Cr18Ni9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。
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。
珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物，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
Biblioteka Baidu
Contents
1.钢铁典型金相 2.奥氏体钢基础知识 3.S30408钢基本知识
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Fe—C相图 不同 金相组织的在相图中的 位置不同
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。