奥氏体详解

奥氏体详解

奥氏体是钢铁的一种纤维组织,通常是ɣ-Fe中固溶少量碳的无磁性固溶体,也称为沃斯田铁或ɣ-Fe。奥氏体的名称是来自英国的冶金学家罗伯茨·奥斯汀。在不锈钢中扮演者重要的角色,平时我们所见的不锈钢均为奥氏体不锈钢。

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下面就详细介绍一下奥氏体材料。奥氏体详解

奥氏体是最密排的点阵结构,致密度高,故奥氏体的体积质量比钢中铁素体、马氏体等相的体积质量小。因此,钢被加热到奥氏体相区时,体积收缩,冷却时,奥氏体转变为铁素体—珠光体等组织时,体积膨胀,容易引起内应力和变形。

  奥氏体的点阵滑移系多,故奥氏体的塑性好,屈服强度低,易于加工塑性成形。因此,钢锭,钢坯,钢材一般被加热到1100˚C以上奥氏体化,然后进行锻轧,塑性加工成材或加工成零部件。

  一般钢中的奥氏体具有顺磁性,因此奥氏体钢可以作为无磁性钢。然而特殊成分的Fe—Ni软磁合金,也具有奥氏体组织,却具有铁磁性。

  奥氏体导热性差,线膨胀系数大,比铁素体和渗碳体的平均线性膨胀系数高约一倍。故奥氏体钢可以用来制造热膨胀灵敏的仪表元件。在碳素钢中,铁素体,珠光体,马氏体,奥氏体和渗碳体的导热系数分别为77.1,51.9,29.3,14.6和4.2。可见,除渗碳体外,奥氏体的导热性最差,尤其是合金度较高的奥氏体钢更差,所以,厚钢件在热处理过程中应当缓慢冷却和加热,以减少温差热应力,避免开裂。

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共析钢奥氏体冷却到临界点A1以下温度时,存在共析反应:A---F+Fe3C。加热时发生逆共析反应:F+Fe3C----A。逆共析转变是高温下进行的扩散性相变,转变

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的全过程可以分为四个阶段,即:奥氏体形核,奥氏体晶核长大,剩余渗碳体溶解,奥氏体成分相对均匀化。各种钢的奥氏体形核形成过程有一些区别,亚共析钢,过共析钢,合金钢的奥氏体化过程中除了奥氏体形成的基本过程外,还有先共析相的溶解,合金碳化物的溶解等过程。

奥氏体形成的热力学条件:必须存在过冷度或过热度∆T

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奥氏体不锈钢是不锈钢类中钢种最多、使用量最大的一种(约占整个不锈钢产量的 65~70%)。最常用的奥氏体不锈钢是 Fe-Cr-Ni 系合金(即美国的 AISI300 系);Fe-Cr-Ni-Mn 系(即美国 AISI200 系);特殊奥氏体不锈钢等三种。


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