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不銹鋼合金管的金相結構
時間:2022-04-27 10:21:35        點擊量:【 】次

在沒有回答什么是不銹鋼管金相學這一問題前,讓我們先了解以下一些現象,有助于我們認識化學元素及其組成對不銹鋼管和合金的性能起著何等重要的作用。

    在純金屬方面,鎢的熔點高達3380℃,但是水銀的熔點在零下39℃;金在潮濕的空氣中長時間不銹,而鐵表面有銹斑;銀的電阻系數只有1.50×l0-6歐姆·錳的電阻系數高達厘米185×10-6歐姆·厘米;鎂的比例只有1.74克/厘米3,白金密度為21.45克/厘米3;釩的硬度為HB264,錫的硬度僅HB5左右。上述數例表明,不同的金屬元素具有完全不同的物理、化學和機械性能。

     2.0鈹銅合金的強度是純銅的三倍多;在不銹鋼管中加入20%錳,磁鐵完全失去吸引力;如果純鐵中含有1000~的硫1100℃錘鍛時,碎成塊。這些例子還表明,各種化學元素的組成對合金的性能有著深遠的影響。

    以最熟悉的由鐵和碳組成的鋼材為例,也可以發現碳含量對鐵碳合金的性能有明顯的差異。例如,碳含量為0.3%鐵碳合金(鋼)具有良好的改變形狀而不破裂的能力,可通過鍛造或軋制制造不同形狀的工件;碳含量為3.0%的鐵碳合金(生鐵),無論在高溫還是室溫下,都不能承受任何壓力來改變其形狀,只能通過鑄造來澆筑成件。碳含量為0.1%鐵碳合金(低碳鋼)是制造冷壓深沖產品的主要材料,硬度低,塑性高;碳含量為1.0%鐵碳合金(高碳鋼)是制造切削金屬的主要材料,具有高硬度和耐磨性。這些例子還表明,不同的化學成分(含碳量)也表現出不同的性能。

    現在我們固定不銹鋼管或合金的成分,通過改變其生產工藝條件,看看會發生什么。

    例如,在砂模中澆注相同化學成分的生鐵水,使鐵水慢慢凝固冷卻,在金屬模中澆注,快速凝固冷卻,發現前者斷口為深灰色,后者為銀白色;前者脆性小,不易斷裂,后者脆性大,易斷裂;前者硬度低,可切割,后者硬度高,難以切割。

     又如,碳含量相同0.8%的兩根不銹鋼管一起加熱到高溫(800℃左右)之后,在爐子里慢慢冷卻,另一塊加到同樣的溫度后,在水中急冷,后者的硬度可以比前者高三到四倍。

   又如純銅線,在室溫下冷拔后,強度可提高一倍以上。

    從上述例子可以看出,僅化學成分不足以解釋性能差異的原因,這要求我們更深入地考慮影響不銹鋼管和合金性能的因素。討論不銹鋼管或合金的內部結構已成為考慮這一問題的主要途徑。

     不銹鋼管和合金的內部結構可分為:原子結構、晶體結構、顯微組織和宏觀組織。所謂的原子結構是指組成元素的原子是由更微妙的質量組成的,這些質量是如何分布在原子內部的;晶體結構是指不銹鋼管和合金內的不同形狀、大小、數量和分布風格(近30年來,電子顯微鏡觀察不銹鋼管和合金內部更詳細的組織);宏觀組織,又稱低倍組織,是指肉眼或不超過十倍的放大鏡,觀察不銹鋼管、合金磨面或斷口上晶體的特征。

     什么是金相學?現在回答這個問題。

    金相學是一門科學,研究不銹鋼管和合金的各種晶體結構和顯微組織,影響其外部條件(如溫度變化、加工變形、澆筑條件等)和內部因素(化學成分),以及它們與性能之間的關系。只有結合生產實踐,了解不銹鋼管和合金的結構組織及其變化的基本規律,才能有效控制和提高不銹鋼管或合金的性能,正確處理不銹鋼管和合金,合理選擇和使用不銹鋼材料進行實際應用。

    本書將介紹金相學的基本內容,并結合鋼熱處理介紹化學成分、組織結構和與性能的關系。


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