Re: [問題] 肥粒鐵系不鏽鋼為何無法熱處理?

看板ChemEng作者gudon (chicken brother)時間9年前 (2015/02/06 18:58)推噓4(4推 0噓 16→)

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※ 引述《EEEAV (小向)》之銘言： : 寫研究所考古題碰到的問題 : terrific 和 austenitic系的不鏽鋼無法淬火 : google找的答案只說無法熱處理但都沒有說明,上來求救高手解答可以參考看看，我也不太確定答案是甚麼。先想想為什麼要淬火，是為了讓材料變硬，如何變硬，則是讓材料加熱到沃斯田鐵區，急冷。為何要急冷則是，理論上讓材料進行【無擴散相變化】，成為麻田散鐵。材料如果冷卻速度非常非常慢，因為溫度降低，鐵對碳溶解度降低，碳就會析出跑來跑去，鐵也會跑來跑去，結果形成鐵很多的【肥粒鐵】，和碳很多的【雪明碳鐵】。無法硬化。所以淬火需要兩個東西【沃斯田鐵區】越大越好。【冷卻速度】越快越好。不銹鋼不會生鏽是因為含鉻。肥粒鐵型不鏽鋼是高鉻不鏽鋼，因為鉻是【肥粒鐵區穩定元素】，所以它的【肥粒鐵區】很大很大。但這個區域對淬火沒幫助。結論一:肥粒鐵型不鏽鋼無法淬火。沃斯田鐵型不鏽鋼是高鎳不鏽鋼，意思是它含有很多鉻之外也有很多鎳，鎳是【沃斯田鐵區穩定元素】，所以它的沃斯田鐵區很大很大。照理說淬火情形應該好棒棒。教科書提到，加熱到480度~860度間，會有碳化鉻在晶粒邊界析出，鉻與碳結合後，晶粒內的鉻含量就會非常低，無法抗腐蝕，不鏽鋼就變成生鏽鋼了。結論二:沃斯田鐵型不鏽鋼無法淬火。以上是我看書的個人猜測。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 58.114.161.47 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/ChemEng/M.1423220305.A.A0E.html

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沃斯田鐵相變成麻田散鐵時，【體積會膨脹】，因為淬火是由工件表面冷到內部，外表面會先形成無敵硬麻田散鐵，等冷到內部時，內部的沃斯田鐵，無法順利膨脹成麻田散鐵，因為外表面把它卡死了，外面被撐開【有殘留張應力】，內部被擠【有殘留壓應力】，如果工件內部相變成功，工件就會爆汁，表面有【淬火裂痕】。如果內部相變失敗，就會有常溫的【殘留沃斯田鐵】，以上提到的殘留應力也會保存下來。為什麼會講到這個，要比較成功的淬火，課本推薦 marquenching【麻淬火】，先把工件降溫到開始麻田散鐵相變化的溫度以上一點點【Ms】，然後開始恆溫等待，等到整個工件溫度一致時，再淬火，讓它溫度更進一步降下去。可以確保整塊工件，幾乎在同一時間，相變成麻田散鐵。不會有【淬火裂痕】或【殘留沃斯田鐵】。以下是2.0版猜想: 沃斯田鐵型不鏽鋼，Ms可能在480度~860度之間，如果進行麻淬火，在Ms以上一點點的溫度保持很長一段時間，大量碳化鉻在晶粒邊界析出，完成淬火後，晶粒內部含鉻量不足，結果成為生鏽鋼。 ※ 編輯: gudon (58.114.161.47), 02/08/2015 18:08:34

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