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马氏体不锈钢中形成逆转奥氏体相的原因

文章出处:www.fsyinze.com责任编辑:作者:吴生人气:-发表时间:2018-04-11 10:44

在不锈钢生产加工中,有一种现象叫做逆转奥氏体,其实就是铬镍钼系的马氏体不锈钢在回火过程中,从马氏体组织直接切变成奥氏体,这种奥氏体在室温下,甚至更低的温度下均能够稳定存在,为区别残余奥氏体,依据其形成特点,可以将其叫做逆转奥氏体。

相比于残余奥氏体,逆转奥氏体的特点如下。

首先逆转奥氏体是马氏体不锈钢在MS点之上、Ac1点之下回火或时效处理过程中,从马氏体组织逆转变形成的,是非扩散型转变产物。不过由于转变温度较高,组织中合金元素有一定的扩散能力,化学均匀性较好,内应力已得到释放;转变过程中钢的体积收缩,组织中不像残留奥氏体中存在着高密度的位错和孪晶。如在Ac1点以上回火,获得的是稳定奥氏体就不能叫做逆转奥氏体了。

其次逆转奥氏体是从马氏体相直接切变形成的,尺寸非常细小、均匀、连续地弥散于马氏体基体中,能够在不降低不锈钢材料强度的情况下,提高马氏体不锈钢的塑性、韧性与焊接性能。而残留奥氏体则是等轴晶,被马氏体分割,以薄膜状、片状、颗粒状和块状存在于马氏体板条间,其韧化效果远不如逆转奥氏体。

逆转奥氏体组织的形成温度比较高,组织中碳、镍与锰等稳定奥氏体的元素聚集量比较的高,热稳性也很强。

此外逆转奥氏体的机械稳定性比较普通,在进行冷加工时,逆转奥氏体非常容易被转变为形变马氏体。逆转奥氏体的形成是有条件的,同样经历形核和长大的过程:当回火温度升至AS点时,马氏体开始转变为回火马氏体,基体部分应力得到释放。回火温度继续升高,CN原子有能力从基体扩散出来,形成碳化物,聚集在原马氏体板条边缘,逆转奥氏体的晶核在板条间形成,而Ni原子因动力不足仍停留在板条中。当回火温度升至稍高于AS点时,逆转奥氏体相的核心就通过切变方式在高Ni区直接生成逆转奥氏体,并沿板条界面和原奥氏体晶界纵向长大成极细的条索状。

AS点显示为马氏体相开始转变成逆转奥氏体相的温度,相对应的Af点表示马氏体转变成逆转奥氏体的终止温度。AS点要高于MS,由于不锈钢钢种的不同两者差距很大,Fe-Ni30合金的ASMS420℃左右,数值大。沉淀硬化不锈钢和超马氏体不锈钢的差距均在350℃~400℃之间。另有一类合金,如Cu-Al-NiAu-CdCu-Al-MnCu-Zn-Al等被称之为热弹性形变合金,ASMS的差均距在100℃以内,M An转变是双向的,经多次反复,也不影响转变速率,这种合金也被叫做记忆合金。

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