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金属的脆性 及对策

2023/2/10 19:40:56      点击:

脆性

高铬铁素体不锈钢、铁素体-奥氏体不锈钢、奥氏体不锈钢和耐热钢, 在550℃~800℃之间长时间加热会析出σ相,从而使钢的脆性增大。σ相是成分范围很宽的Fe-Cr金属件化合物,目前还未测出σ相的上下限成分,其大多数成分可近似的表示为FeCrσ相不仅在许多过渡族元素组成的二元合金中形成,在不少三元系中在某些特定的温度范围内,也发现有σ相存在。在高温合金中,也发现的二元σ相有Fe-Cr-NiFe-Cr-Mo、及Ni-Cr-Mo三元系中,在某些特定温度范围内,也有发现σ存在。在高温合金中,也发现二元σ相有FeCrCoCrFeMo,三元系σ相如FeCrMoNiCrMo、和四元系(CrMo)(Nicoy等。

1 σ相的性质及其对性能的影响

σ相的结构很复杂,属于正方晶系。晶胞中有30个原子,点阵常数为a=8.758.81kXc=4.544.58kXσ相硬度很高,Fe-Cr系不锈钢中,σ相的硬度为86HRC其它合金中的σ相的硬度略有波动。σ相很脆,σ相沿晶界或呈片状分布时,使钢的韧性和韧度显著下降。少量的σ相形成使基体贫铬,因而使基体的抗蚀性下降,并降低了固溶强化的效果。

2钢的成分、热处理与σ相的形成

σ相通常在高铬钢中形成。σ相的形成倾向很小。σ相形成速度很慢。因此有些合金在使用前虽然没有σ