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反应釜合金元素与铁之间究竟发生着什么作用呢

来源:德创 发布时间:2012/10/23 13:02:00
   合金元素与铁之间究竟发生着什么作用呢?纯铁具有同异转变,并且这种转变是在一个恒定的温度之下进行的,如铁素体间的相互转变温度是910度,定为与合金钢之间的相互转变温度是1390度,可是铁碳状态中我们发现,由于碳的这个转变已不再是在一个恒定的湿度之下进行纯铁的冷却,它是在一个展宽了的温度范围内进行的;可以在平衡状态下向时存在,同时我们还发现随着含碳量的各临界点亦有不同程度的相应变化,有不同程度的上升;制药设备因而碳素钢与纯铁相比较,扩大的不仅如此,随着碳的加入,还使碳素钢与纯镑相比较出现了新的相变及相变产物; 碳素钢出现共拆转变,即由单相的奥氏体转变生成双相的铁素体加渗碳体的珠光体组织;所以碳素钢在室温的平衡组织与纯铁相比较,发生了显片的质的变化。
    合金元素与铁的相互作用相类似,包括碳元素在内.按照合金元素与铁又作用所形成的二元状态图的不同型式,可将合金元素分为三大类,其中第一、二两类中,又按元素在铁中的溶解度各分成两组,这类元素的共同点是使转变点上升,使奥氏体稳定存在的区域扩大;前面所述的高镍、高锰钢之所以在室温下能够获得稳定的奥氏体组织,被称为奥氏体钢,其原因就是高含量的镍或锰与铁作用,扩大降至室温以下的结果。
    在这类元素中Mn、Co列为第一组,只能部分溶解于合金钢中,不锈钢反应釜溶解度更小的元素含量较低时能扩大区别,但是因为它们在铁中的溶解度是有限的,所以达到某一含量以后,又逐渐缩小、最后之消失; 形成封闭区的元素,包括Cr、Y、M、P、Sb、Bn等,此类元素的特点与第一类相反,位点下降其台量小于密度时,含量大于密度时点上升,当这类元素含量达到一定量时,会被一个月牙形的两相区所封闭而最后消失。因此,高烙、高硅钢与高镍、高锰钢不同,由于铬、硅与铁相互作用,封闭区域,所以在室温下所获得的组织为铁素体,而被称之为铁素体钢。
    在上述元素中只有Cr、V能与Fe无限互溶,列为第一组;其余只能部分溶解列为第二组;此类元素近似第二类,即使下降点上升,但它们不使用的话呈封闭状态,而只是使其缩小,为什么有的合金元素与铁相互作用能扩大溶解区域,而有的是缩小溶解区域;目前对这个问题还没有系统的理论给予完满的解释。这里仅用金属的互溶度来粗略地探讨一下其中的规律。
    扩大溶解区的元素:此类元素一般都具有与相同或极其近似的晶体结构,其中Ni、Co、Mn不仅结构相同(或极其近似),而且电化学性质亦很接近(在周期表中位置很靠近),与铁的原子半径差亦很小;因此它们与铁形成无限固溶体:晶体结构相同,原于半径也非常相近,在周期表中的位置也处于相邻,这一些似乎决定了钢应该在合金钢中无限互溶,然而实际上铜虽然扩大了,但溶解决却很小,这个问题尚待进一步研究。 虽然与铁原子的半径差超出了形成置换固溶体的条件,但是由于其原子半径较铁小得多,能与铁形成间隙固形体。而且,由于铁内的间隙尺寸比要大,故它们也能扩大溶解区域。