在1392~1536℃,碳在鐵中會形成δ-鐵素體(見表1.2),而不銹鋼的δ-鐵素體則系合金元素,如鉻、鎳、鉬等固溶于δ-鐵中所形成的固溶體。δ-鐵素體中富鉻、鉬等鐵素體形成元素,而鎳、氮等奧氏體形成元素則相對較低。鋼中有少量δ-鐵素體存在,對鋼的性能有著重要影響。下面以18-8和18-12-2型鉻鎳奧氏體不銹鋼為例作一簡述。
在鉻鎳奧氏體不銹鋼,特別是常用的1Cr18Ni10Ti(321),0Cr18Ni10(304),0Cr18Ni14Mo2等牌號中,固溶態(tài)常常存在少量δ-鐵素體。少量δ-鐵素體,例如,4%~10%,對焊接材料而言,由于它能降低鉻鎳奧氏體不銹鋼焊接熱裂敏感性,因而是有益的。但少量δ-鐵素體又常常給鉻鎳奧氏體不銹鋼帶來一些危害。
①. 使鋼的熱塑性降低
鋼的表面缺陷增多,不僅修磨量增加,而且會使成品率下降,見圖5.11。 圖5.11 δ-鐵素體對1Cr18Ni9Ti管材內(nèi)折率(a)和表面質(zhì)量(b)的影響
②. 使鋼的耐點蝕性能下降
表5.5系少量δ-鐵素體對0Cr18Ni12Mo2N (316N)不銹鋼點蝕性能的影響。 表5.5 δ-鐵素體對0Cr18Ni12Mo2N鋼耐點蝕性能的影響
③. 可引起不銹鋼的選擇性腐蝕
國內(nèi)、外在大型尿素生產(chǎn)設(shè)備用的00Cr17Ni14Mo2不銹鋼中,曾發(fā)現(xiàn)δ-鐵素體的優(yōu)先腐蝕,因此,尿素級不銹鋼中δ量要求≤0.6%。
國內(nèi)在海洋大氣中產(chǎn)生腐蝕的 0Cr18Ni9(304) 不銹鋼管道觀察到δ-鐵素體的優(yōu)先腐蝕,見圖5.12。
④. 影響鋼的低溫和無磁性能
這主要與δ-鐵素體有磁性且隨鋼中δ-鐵素體量的增加,鋼的低溫韌性下降有關(guān)。為此,無磁和低溫(特別是超低溫)用途中要嚴格控制鋼中的δ-鐵素體的數(shù)量。