在常用奧氏體不銹鋼中出現(xiàn)的主要金屬間化合物有σ相、x相、η相(拉弗斯相)等。
FeCr是最早發(fā)現(xiàn)的σ相,分子式可寫為AxBy,其成分在一定范圍內(nèi)變化,從B4A到BA4。A類元素主要是Cr,其次是Mo、Ti、Nb;B類原子則有Fe、Ni、Mn。
Cr-Ni奧氏體鋼,如17Cr-7Ni、18Cr-8Ni型,只析出M23C。型碳化物;高鉻鎳型的牌號,如25Cr-20Ni(310S不銹鋼),長期時效可形成σ相。
Cr-Ni-Ti奧氏體鋼321(06Cr18Ni11Ti)在固溶狀態(tài)下含有未溶的TiC、TiN及Ti4O2S2,短期時效,有M23C6、TiC沉淀;長期時效(>200h)則出現(xiàn)x相(圖9.55)。有人還發(fā)現(xiàn)了σ相。
對Cr-Ni-Mo鋼,如316(06Cr17Ni12Mo2)或316L(022Cr17Ni12Mo2)的固溶和時效過程研究得較多。圖9.56為316鋼經(jīng)1260℃固溶處理后沉淀動力學曲線,間隙原子碳擴散快,M23C6型碳化物易于形核和長大,在其首先沉淀長時間后,置換型原子能擴散足夠的距離,含金屬原子多的M6C型碳化物及穩(wěn)定性更高的金屬間化合物逐漸析出。
在0.06C-16Cr-16Ni-0.6Nb鋼中加入6%Mo,將抑制M23C6型碳化物的析出,而在650℃促使x相,在850℃促使η相沉淀。在上述合金中,鎳含量為25%時,在850℃下η相的析出被抑制,析出的是M6C型碳化物,在650℃下,析出相為M23C6型碳化物。
綜上所述,Cr、Mo、Ti、Nb等A類元素促使金屬間化合物σ、x及η相的析出,B類原子Ni及碳促使M23C6相的沉淀,而Mo、Nb則促使M23C6型碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)镸6C型碳化物。
奧氏體不銹鋼中的x及η相和。相一樣,導致腐蝕性下降和塑性、韌性的降低,但是這些相的沉淀溫度與碳化物及。相的沉淀溫度大體上相重合,其對不銹鋼耐蝕性和力學性能的影響常被碳化物及。相的作用所掩蓋。