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    鐵素體的形成機理以及不銹鋼中fe%含量測試方法

    鐵素體的形成機理以及不銹鋼中fe%含量測試方法

    所有不同種類的不銹鋼都是Cr含量12%以上的鐵基合金。不銹鋼的組織結構由合金元素含量(也就是鉻、鎳當量)所決定。對不銹鋼,合金元素可分為兩大類,即鐵素體形成元素(也稱鉻當量元素)和奧氏體形成元素(也稱鎳當量元素),兩大類元素的平衡關系決定了組織中鐵素體含量的多少。奧氏體形成元素主要有CN MnNiCu等,鐵素體形成元素主要有CrMoSiNbAlTi等。

    鉻鎳奧氏體鋼凝固時,根據不同的化學成分可能會有3種結晶模式,即A全奧氏體模式、AF(初析奧氏體并在凝固終了前,共晶生成部分鐵素體)凝固模式和FA(初析鐵素體并在凝固終了前形成部分奧氏體)凝固模式。焊縫凝固模式不同,焊縫凝固的開裂敏感性也不同。FA凝固模式抗凝固裂紋能力*強,全奧氏體凝固模式抗裂能力*差。而鉻鎳奧氏體焊縫的凝固模式主要取決于焊縫金屬的[Cr/Ni]eq,有文獻研究表明當[Cr/Ni]eq>(1.47-1.58)時為FA凝固模式,當(1.47-1.58)>[Cr/Ni]eq>(1.14-1.24)為AF凝固模式,當[Cr/Ni]eq1.14-1.24)為全奧氏體凝固模式,可為設計者提供參考。

    奧氏體不銹鋼是不銹鋼焊材中重要的一類,因其良好的耐熱、耐蝕、耐低溫及好的加工和焊接性被廣泛應用于各個領域,其產量約占不銹鋼總量的70%。奧氏體是C溶解在γ鐵形成的間隙固溶體,具有面心立方結構,無磁性;奧氏體不銹鋼是主要通過冷作加工使其強化(并產生誘導馬氏體而導致有磁性)的不銹鋼。鐵素體是奧氏體不銹鋼中的重要組成部,具有體心立方結構,有磁性,分為α鐵素體和δ鐵素體。焊接時奧氏體不銹鋼形成的鐵素體,是由液態向固態轉變時形成的鐵素體,此種鐵素體稱為δ鐵素體(也叫高溫鐵素體);而由奧氏體析出的鐵素體也就是α鐵素體,兩者因轉變溫度不同而有著 本質上的區別。

    關于α鐵素體和δ鐵素體:

    α鐵素體:C溶解在α鐵形成的間隙固溶體,常用符號F表示,是鐵素體不銹鋼的主要組成;

    δ鐵素體:C溶解在δ鐵形成的間隙固溶體,也稱高溫鐵素體,在奧氏體不銹鋼焊縫中起著極其重要的作用;

      不銹鋼中鐵素體含量測試方法通常有金相法和化學計算法,但這通常適用于實驗室做科研或是第三方計量單位做測試評估用。工業生產中適用的方法還是常規的磁感應法鐵素體測試儀/鐵素體含量檢測儀,依據鐵素體具有導磁性的原理來快速無損檢測不銹鋼中的鐵素體含量。


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