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    鐵碳平衡圖是研究熱處理的基礎(chǔ)。在現(xiàn)代的機(jī)械制造工業(yè)中，也廣泛地使用各種合金鋼。因此，我們必須了解在鐵碳合金中加入其它合金元素后，對(duì)鐵碳平衡圖將發(fā)生什么樣的影響。只有這樣，我們才能更好地了解合金鋼的熱處理與碳素鋼的熱處理方法有所不同的原因。

    我們知道鐵碳合金中，再加入一個(gè)合金元素以后，鐵碳合金平衡圖就成為三元平衡圖，再加入兩個(gè)以上的合金元素，便成為多元平衡圖。這些都是非常復(fù)雜的立體模型，分析起來(lái)十分困難，如果把合金元素對(duì)鐵碳平衡圖的影響進(jìn)行分析，找到一些規(guī)律，掌握一些主要特點(diǎn)，也就是找出它的主要矛盾，那末，許多合金鋼的組織轉(zhuǎn)變和性能的變化，便能得到相應(yīng)的解決。

    我們首先應(yīng)當(dāng)了解的是合金元素對(duì)奧氏體區(qū)域的影響及對(duì)E點(diǎn)與s點(diǎn)位移的作用。因?yàn)檫@是與不銹鋼管的熱處理極其相關(guān)的。也是我們應(yīng)該抓住的主要矛盾。

    現(xiàn)詳細(xì)討論如下：

    （一）擴(kuò)大奧氏體區(qū)域，使s與E點(diǎn)左下移。

    在鐵碳合金中加入鎳(Ni)、錳(Mn)等具有面心立方晶格的元素時(shí)，將使平衡圖中的E點(diǎn)和s點(diǎn)左下移，共析溫度下降。

    從實(shí)驗(yàn)中知道，鎳(Ni)與錳(Mn)的加入量愈多，奧氏體區(qū)域的下限便愈擴(kuò)大，E與S點(diǎn)便愈左下移，共析溫度便愈降低，顯然，若在鋼中一旦加入這類元素的量很多時(shí)，則平衡圖中奧氏體區(qū)域便會(huì)一直伸展到室溫或室溫以下，在這種情況下，鋼將變成單一的奧氏體的組織，即形成所謂奧氏體鋼。

    （二）縮小奧氏體區(qū)域，E與S點(diǎn)左移。

    如果在鐵碳合金中加入鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo）、釩(V)、鈦(n)、硅(Si)等具有體心立方晶格的元素，將使E點(diǎn)與S點(diǎn)左移，而共析溫度上升。以鋁為例，當(dāng)鐵碳合金中含鉬量愈多，那末奧氏體區(qū)縮小程度愈大，E與S點(diǎn)的位置便愈向左移，而共析溫度上升。當(dāng)含鉬量達(dá)到7%上時(shí)，則奧氏體區(qū)域可能完全消失。此時(shí)，鋼具有單相的鐵素體組織，形成所謂鐵素體鋼。

上述這些影響的實(shí)際意義是：

(1)當(dāng)不銹鋼管中含有大量的合金元素時(shí)，使鋼變?yōu)閱蜗嗟膴W氏體鋼或鐵素體鋼。它們?cè)诠虘B(tài)下沒(méi)有相的轉(zhuǎn)變，故不能用熱處理的辦法使其強(qiáng)化。但它具有特殊的性能，如耐酸，耐熱等。

    (2)當(dāng)不銹鋼管中加入合金元素時(shí)，雖然沒(méi)有使鋼變?yōu)閱蜗嘟M織，但使不銹鋼管的S點(diǎn)及E點(diǎn)發(fā)生了左移，則不銹鋼管的亞共析與過(guò)共析組織的含碳量的界限，以及亞共晶與過(guò)共晶組織的含碳量的界限，就會(huì)發(fā)生改變。它們將不再是以0.8%的碳及2%的碳作為分界點(diǎn)，而是向較低含碳量一邊發(fā)生位移。如在鋼中加入12%Cr時(shí)，在平衡圖上的s點(diǎn)將會(huì)變?yōu)?/span>0.3%碳的位置。兩E點(diǎn)將改變?yōu)?/span>1.0%的碳的位置，在這種情況下，含碳量>0.3%的鉻鋼便將成為過(guò)共析鋼（高碳鉻不銹鋼），兩含碳1.5%的鉻鍶，便成為亞共晶組織（即所謂高碳鉻萊氏體鋼）。由于加入鉻后，不銹鋼管的組織有了改變，因此這些不銹鋼管的性能與其含碳量相當(dāng)?shù)奶间撓啾扔泻艽蟮牟煌�。它們的熱處理方法及效果也將發(fā)生很大的變化。

    (3)當(dāng)不銹鋼管中加入合金元素后。鋼中的共析溫度也會(huì)有所改變，如上述的高鉻鋼的共析溫度將升至850℃左右。由于鋼中的奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變溫度有了改變，不銹鋼管在熱處理時(shí)的加熱溫度也將隨之改變。換句話說(shuō)，在合金鋼中，就不熊再根據(jù)鐵碳平衡圖去規(guī)定它的加熱溫度。一般說(shuō)來(lái)，除了含有鎳、錳的合金鋼以外，大多數(shù)合金鋼熱處理時(shí)的加熱溫度都將高于相等含碳量的碳鋼。

    不同合金元素對(duì)共析溫度的影響是不一致的，其中以鈦、鉬提高較為顯著，其次是硅和鎢，鉻則提高不多；鎳(Ni)和錳(Mn)使共析濕度下降。http://ee96.cn/