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不銹鋼材料中碳化物形成規律及實際意義
發布者:不銹鋼管廠(www.xile76.com) 發布時間:2015/9/11 閱讀:2001

掌握碳化物的形成規律,對于闡明不銹鋼材料合金化原理及通過正確的熱處理以充分發揮合金元素的作用,都具有重要的意義。碳化物在鋼熱處理生產中的重要意義可歸納為以下幾點:不銹鋼材料中的滲碳體常常溶入一些強碳化物形成元素而形成合金滲碳體,它溶入奧氏體的溫度比碳鋼中的純滲碳體要高。為了保證所需要的奧氏體的合金度及成分的均勻化,必須提高奧氏體化溫度和延長保溫時間,以使碳及合金元素得以較充分地溶入奧氏體中。不銹鋼材料中的特殊碳化物穩定性更高,為了使它充分溶入奧氏體中,需要更高的奧氏體化溫度和更長的保溫時間。這些都是制定不銹鋼材料熱處理工藝時的依據。

如果在不銹鋼材料中單一加釩(或鈦、鈮、鋯),則形成非常穩定的VC(或TiC、NbC、ZrC)。鋼加熱至900~1000℃,這類碳化物也不溶于奧氏體,在隨后冷卻過程中不溶的碳化物即可做結晶核心起加速奧氏體分解的作用,使鋼的淬透性降低。但如果在含有這類元素的鋼中再加入約2%的錳,則由于錳能部分地溶入這類碳化物(如VC)中,降低了它們的原子鍵合力,因此再加熱至900—1000℃時,這類碳化物將能部分地溶入奧氏體中,從而能增大過冷奧氏體的穩定性及鋼的淬透性。鉻也有此作用,但影響的程度不如錳。故在低淬透性的結構鋼(例如55Tid)中往往利用釩、鈦、鈮等元素進行合金化,而在要求高淬透性的結構鋼中就要額外多加入錳、鉻、鉬等元素來克服釩、鈦、鈮等的不利影響。可見碳化物穩定性的大小乃是影響淬透性大小的一個重要因素。

碳化物穩定性的大小,也直接影響到淬火鋼回火時碳化物從馬氏體中析出和聚集的速度。例如在高速鋼中加有強的及中等強的碳化物形成元素釩、鎢、鉬等,它們能夠顯著地提高淬火鋼的回火穩定性,并在高溫回火時導致特殊碳化物對馬氏體基體產生沉淀硬化作用(二次硬化),從而保證不銹鋼材料具有高的熱硬性www.xile76.com

 
 

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