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奥氏体不锈钢与铁素体不锈钢敏化温度区有什么

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敏化就是不锈钢在一定温度范围内,晶界析出Cr23C6,而由于快速加热和冷却(如焊接热循环或短时加热),C原子扩散速度快,而Cr原于扩散受到限制,这样在Cr23C5周围的晶界形成贫铬区,易于发生晶间腐蚀。Cr23C6的析出温度,因材料不同有所变化,一般在400~750℃。

在奥氏体不锈钢中,由于焊接是快速连续加热冷却的,面Cr23C5的析出是一个扩散过程,需要有足够扩散的温度条件,产生Cr23C5析出的焊接热影响区峰值温度一般是600~1000℃,这个温度区间的部位叫做敏化区,也称为中温敏化区。在铁素体不锈钢中,热影响区峰值温度在大于900℃区域为产生晶间腐蚀敏化区。在铁素体不锈钢中,由于C、N在铁素体中溶解度非常低,且扩散速度非常快,同时铬在铁素体中扩散速度较奥氏体中扩散速度快得多,所以,铁素体不锈钢的敏化温度较高,且存在时间短。

在600~800℃冷却速度是决定是否间生敏化的关键因素。如图2-1,在Cr23C6析出温度内,冷却速度慢或保温,使Cr有充分的时间,扩散到贫铬区,使贫铬区不“贫铬”而恢复耐蚀性。当冷却速度较快时,C和N能从铁素体析出在晶界形成碳化物和氮和氮化物而Cr的扩散受到限制,在晶界形成“贫铬”面产生敏化现象。由上可以看出,奥氏体不锈钢与铁素体不锈钢敏化有以下不同。

1)由图2-1可以看出,铁素体钢的晶间腐蚀敏感性远远要大于奥氏体钢 ,铁素体不锈钢在400~950℃短时间通过就有敏化产生。而奥氏体不锈钢则要一定的时间。也就是说在Cr23C6和Cr2N析出温度区内,铁素体不锈钢停留时间短,产生敏化,停留时间长,敏化消失。奥氏体不锈钢停留时间短,不产生敏化,停留时间长,产生敏化。

2)普通铁素体不锈钢的敏化处理是加热到950℃以上然后空冷或水冷,加热温度越高,敏化程度愈大;奥氏体不锈钢敏化处理是650℃左右保温1~2h。

3)奥氏体不锈钢的晶间腐蚀问题,也就是敏化问题,一般只考虑C含量的影响;而对铁素体不锈钢,C和N是等效的,要考虑C N总含量的影响。

4)超低碳奥氏体不锈钢一般不产生敏化现象 而超高纯铁素体不锈钢,虽然C N含量较奥氏体不锈钢低得多,但仍有严重的敏化现象。

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