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不锈钢管的同素异构转变

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-05-14  浏览次数:1 选择视力保护色:

[摘要]中华不锈钢网市场行情讯息:纯金属虽然具有较高的导电、导热等性能,但是它们的机械性能一般较低,而且价格较高,因此在工业上很

中华不锈钢网市场行情讯息:纯金属虽然具有较高的导电、导热等性能,但是它们的机械性能一般较低,而且价格较高,因此在工业上很少应用,实际上大量使用的都是合金。合金是两种或两种以上的不锈钢元素(或金属元素与非金属元素)溶合在一起的复合体,例如不锈钢厚壁管就是铁与碳的合金;黄铜是铜与锌等元素组成的合金;硬铝是铝、铜、镁等元素组成的合金.组成合金的独立的、最基本的单元称为组元.例如在铁碳合金中,纯铁和碳都是组元。上述合金中铜与锌及铝、铜与镁等元素也都是合金的组元.合金一般具有较组成该合金的金属组元要高的硬度和强度,而且各组元的比例能够在很大范围内变化,并以此来调节合金的性能,这样合金可以满足工业上提出的各种要求,因此,在现代工业中合金获得非常广泛的应用。
  
  合金所以能满足工业上对它的需要,这必须从其内部组织及合金的相结构的特征上来找原因.例如:纯铁a6=25公Fr/毫米2,但铁中加入了0.45%的碳组成铁与碳的合金(即工业上常用的45钢),在正火状态其仃6= 61公T/毫米2,为什么加入0.45%的碳,合金的性能有这么大的变化呢?这是因为钢与纯铁的组织不同了.铁中加入碳,组级状态有了明显的变化,纯铁的组织是单楣a-Fe,而在不锈钢厚壁管中除了铁素体之外还出现了片状的珠光体(片状的Fe3C与片状的铁素体的混合物),可见铁中加入碳以后,铁与碳相互作用形成Fe3C,这种化合物很硬,使钢被明显地强化.这里应指出:所谓相是指合金中具有同一化学成份、同一聚集状态并以界面互相分开的各个均匀的组成部分.例如:纯铁是由单相的a-Fe所组成,而45钢的组织南铁素体与Fe3C两个相所组成.因此也可以说铁中加入碳形成了一个新的强化相(Fe3C)从而提高了钢的机械性能。为什么Fe3C能使钢强化?这必须深入研究Fe3C的相结构(即FeaC的晶体构造)。
  
  中华不锈钢网市场行情讯息:有时在某些合金中并没有出现新的相,性能也有明显变化,例如:三七黄铜(含Cu70%含Zn 30%)与纯铜的组织都是单相口,但纯铜ab只有204xfi/毫米2,而三七黄铜ab可达30公斤/毫米2,铜中加30%锌为什么会提高合金的性能?经分析表明,纯铜与黄铜具有不同的相结构.因此虽然具有相同的显微组织,但相的结构不同,合金将具有不同的性能。由上二例可知:为了研究合金的性能,必须首先了解合金中的相结构。根据构成合金的备元素之间相互作用的不同,合金中的相结构大致可分为固溶体和化合物两大基本类型,在合金中还经常存在两种晶体的混合物.
  
  在结晶之后继续冷却时,逐会发生晶体结构的变化,从一种晶格转变为另一种晶格.不锈钢在固态下由一种品格转变为另一种晶格的变化称为“同素异构”转变.铁的同素异构转变.铁在结晶后具有体心立方晶格,在1392℃6铁转变为具有面心立方品格的y铁,在911℃铁又转变为a铁,又恢复到体心立方晶格(实质上a-Fe与8-Fe是相同的).
  
  不锈钢的同素异构转变,即从一种晶格构造转变到另一种晶格构造,也必然是通过不锈钢原子的重新排列来完成的,这与液相结晶时原子重新排列的过程是相似的,固态下晶格的转变实质上也是一个结晶过程,它遵守结晶的一般规律,即:有一定的转变温度,转变时需要过冷(或过热),其转变过程也是通过成核及核的生长来完成的.纯铁的y_a同素异构转变的一般过程,转变时新相一般在旧相的晶界处形成品核,然后逐渐长大,直到完全取代了旧相为止.
  
  中华不锈钢网市场行情讯息:固态转变与液相时固相的结晶相比也有一定的差别,其主要点如下:固态转变时新相晶核往往在旧相的晶界或某些特定的晶面上生成.固态转变较易过冷,如果说在一般条件下液体不锈钢结晶的过冷度是比较小的(不大于几度到几十度),那么,不锈钢厚壁管固态转变的过冷度却可以达到很大的数值(达几百度).这是由于在固态下原子的扩散要比液态困难得多,因而转变所需要的时间也较长,在快速冷却的条件下,转变就容易被推移到较低的温度(即转变还未开始就被快速冷却到低温).固态转变往往造成较大的内应力,这是由于转变时的体积变化引起的.例如,由y铁转变为a铁时体积膨胀约为1%.在较低的温度下,不锈钢材料塑性较差,少量的体积变化就可引起明显的内应力.

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