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STS的冶金冷轧品质技术科：童剑坪2005.10.13目录1、STS的概述2、不锈钢分类3、碳钢的特性3、1纯铁的晶体结构变化3、2钢的晶体结构变化4、不锈钢的特性4、1简述4、2铁素体不锈钢4、3马氏体不锈钢4、4奥氏体不锈钢4、5双相不锈钢4、6沉淀硬化不锈钢4、7UNSS41003抗腐蚀不锈钢1、不锈钢的简述不锈钢的发现：英国Sheffield大学的HarryBrearly在制造枪管的时候所发现的。不锈钢的定义：含Cr量超过11%的铁基合金。不锈钢的防腐原理：表面形成致密的氧化膜2、不锈钢分类不锈钢铁素体不锈钢（430）马氏体不锈钢（410）奥氏体不锈钢（304）双相不锈钢析出硬化不锈钢多用途铁素体不锈钢（3CR12）晶体结构3、碳钢的特性1、纯铁的晶体结构变化液态金属δ铁素体γ奥氏体β铁素体原子自由能相当高，能够随机移动性质性质性质性质1539℃开始形成，BCC结构，具有磁性910℃开始形成，BCC结构，不具有磁性1400℃开始形成，FCC结构，没有磁性α铁素体居里点（770℃），铁又具有磁性性质2、体积的变化δ铁素体γ奥氏体β铁素体晶格参数发生变化（膨胀8.8%）和冷缩α铁素体冷缩体积随着晶体结构的变化而发生变化，奥氏体的致密度为0.74，铁素体的致密度为0.68晶格参数发生变化（缩小8.1%）和冷缩3、2钢的晶体结构变化1、低碳钢的晶体结构变化（含C为0.05%）液态合金液态合金与δ铁素体共存δ铁素体（BCC结构）γ奥氏体（FCC结构）α铁素体和渗碳体Fe3C碳原子进入Fe原子之间的空隙，形成固溶体形成完整的固溶体晶体结构发生变化，形成内完整的γ奥氏体α铁素体晶体结构发生变化，形成内完整的α铁素体多余的碳析出，形成渗碳体Fe3C，Fe3C硬而脆2、中高碳钢的晶体结构变化（含C为0.6%）液态合金液态合金与γ奥氏体共存γ奥氏体（FCC结构）α铁素体和渗碳体Fe3C碳原子进入Fe原子之间的空隙，形成固溶体形成内完整的γ奥氏体在723℃，相对多碳奥氏体直接转变成等量的渗碳体3、高速冷却中高碳钢液态合金液态合金与γ奥氏体共存γ奥氏体（FCC结构）马氏体组织碳原子进入Fe原子之间的空隙，形成固溶体形成内完整的γ奥氏体快速冷却，碳原子不能到达平衡位置，铁原子被固定在扭曲的而且高压的四角晶体结构中γ奥氏体（FCC结构）钢特性的应用钢性能的获得：通过不同的冷却速度来提高钢的某些性能；焊接带的影响：高碳钢在焊缝周围形成马氏体，使焊接带变脆；内应力的释放：降低了成形所产生的压力；热处理工艺的确定：根据晶体结构的变化，确定优良的热处理工艺，获得生产中所期望的晶粒尺寸。4、不锈钢的特性4、1简述Cr：晶体结构中，Cr原子占据了部分Fe原子的位置，形成置换式固溶体，生产致密的氧化膜，具有良好的防腐蚀作用。δ环：奥氏体和铁素体之间有分层面。奥氏体化元素可以移动δ环，使FCC奥氏体相区扩大。4、2铁素体不锈钢◆定义：从室温到熔融状态的整个温度范围内都保持BCC结构。◆碳的作用：上限为0.06%，主要是形成复杂的Cr-C化合物，呈弥散状态分布。1、铁素体不锈钢简述液态合金完整的铁素体组织液态合金和铁素体组织2、晶体结构的变化BCC结构铁素体，Cr原子置换部分铁原子形成没有固态相的转变3、铁素体不锈钢特性◆具有磁性◆不能通过热处理来硬化：加热或冷却过程中无晶体结构转化◆脆性◆防腐性能：较好，提高Cr含量和添加Mo，可以提高不锈钢的防腐性能热脆：添加少量的Ni，提高抗高温脆化性能冷脆：降低碳氮的含量4、3马氏体不锈钢液态合金有奥氏体组织生成液态合金和铁素体组织马氏体组织1、晶体结构的变化条件：急速冷却。穿过δ环，生成奥氏体2、马氏体不锈钢特性马氏体不锈钢性能具有磁性；适中的抗腐蚀性能；可以热处理来强化，得到高强度和高硬度。延展性和韧性不好焊接性能不好组织、成分Cr：12～18％高C(≤0.3)4、4奥氏体不锈钢1、奥氏体不锈钢简述奥氏体化元素移动δ环并扩大奥氏体相范围，主要的奥氏体化元素有C、N、Mn、Ni等，Ni是最主要的，Mn可以部分代替Ni（200系）。图6是C元素的作用Ni的作用：◆移动δ环，使奥氏体相进入高Cr区；◆使奥氏体在低温下稳定化。2、奥氏体不锈钢特性奥氏体不锈钢组织、成分1、全部奥氏体组织2、Cr：13～26％;Ni7.5％;低C性能优点：1、优良的焊接性能2、可以通过冷加工提高强度，不能通过热处理来完成3、无磁性4、晶体结构稳定。缺点：1、较高的温度下，浓度较高的酸可能会破坏氧化膜可导致不锈钢产生全面的腐蚀。2、点蚀（Pittingcorrosion），加Mo可以改善3、应力腐蚀开裂（SCC）4、5双相不锈钢双相不锈钢成分、组织性能1、双相组织（F：A=70：30~50：50）2、Cr：18～28％，Ni：4.5～8％3、Ferrite和Austenite的分布和尺寸由热加工循环和热处理工艺决定。1、磁性；2、不能通过热处理来强化；3、良好的机械物理性能；4、良好的防腐蚀性能。双相不锈钢简述4、6沉淀硬化不锈钢沉淀硬化不锈钢成分、组织性能1.易于加工；2.可以通过时效处理来强化，具有很高的强度；3.可以焊接，但必须要焊后热处理。1、沉淀硬化不锈钢有三种类型：马氏体型、半奥氏体型、奥氏体型；2、热处理产生碳化物沉淀析出3、不同种类的具有不同的晶体结构。沉淀硬化不锈钢简述4、7UNSS41003抗腐蚀不锈钢S41003抗腐蚀不锈钢成分、组织性能1、Cr：11~12%，C、N≤0.03%，2、铁素体组织，微量的马氏体。1、防腐蚀性能好；2、加工性能比430好UNSS41003抗腐蚀不锈钢简述谢谢！