不锈钢固溶后的组织

kinggmc

我们知道，经固溶处理后工件得到过饱和固溶体，可是这“过饱和固溶体”到底是什么呢？
以不锈钢来说，其固溶处理后“过饱和固溶体”具体是什么东西？某种组织吗？还是别的？
其次，时效后，得到“沉淀硬化”的效果，析出均匀细小的第二相，那么这第二相又具体是什么呢？
感觉比较小白的问题，在论坛搜了下没找到相关内容，还请专家帮助解惑

aaron01

奥氏体是碳溶于γ-Fe 中的间隙固溶体

碳原子位于八面体间隙中心，即FCC晶胞的中心或棱边的中点



为什么称过饱和固溶体呢？我们知道碳在奥氏体里的溶解度是随温度变化的，在不锈钢固溶的冷却过程中，随着温度降低，碳的溶解度也下降，有析出碳化物的倾向，但由于此时冷速极快，来不及析出碳化物，此时得到的室温组织就是过饱和固溶体，也就是说这种固溶体的溶碳量超出了此温度下的溶碳极限，但又没来得及析出碳化物，因此具有析出碳化物的倾向，是不稳定相。
经过时效以后，就有碳化物析出，起到第二相强化的作用，这个第二相当然就是说的碳化物了。

kinggmc

感谢专家的解答
不锈钢固溶处理，由于冷速快，导致碳化物来不及析出，得到过饱和的“奥氏体”
那么问题来了：为什么其他的钢种例如42CrMo淬火后，经水冷等快速冷却得到的不是过饱和奥氏体，而是马氏体和贝氏体等一些组织呢？是因为钢材含碳量的关系吗？
还是说“对于其他钢种来讲，即使冷速再快，碳化物也能来得及析出，那就不能形成过饱和奥氏体了”？（个人猜测）
换句话说，如果不锈钢加热到固溶温度后，在稍慢的冷速下得到的是不是马氏体或贝氏体等组织？

aaron01

碳化物析出是需要时间的，快冷情况下都是来不及析出的。
奥氏体类不锈钢快冷后，在室温下还是奥氏体组织，没有相变的，还是奥氏体固溶体。
马氏体类材料快冷后发生相变得到马氏体组织，马氏体转变同样碳化物来不及析出，马氏体其本质也是碳过饱和的铁素体组织，也是不稳定相，淬火后室温长时间放置或者进行回火后同样会析出碳化物。

范达

不锈钢由于合金元素的加入降低了奥氏体向马氏体的转变温度(有的位于室温),所以固溶后得到的组织是奥氏体.但焊缝由于冷却速度较慢,常常可以看到高温形成的铁素体和碳化物组织..

kinggmc

回复 4# aaron01


    这样的话，奥氏体不锈钢快冷后未发生相变得到过饱和奥氏体，马氏体不锈钢快冷后会发生相变得到过饱和马氏体组织，那么有两个问题，
1、假如奥氏体不锈钢固溶温度后，冷速稍慢点，也会得到诸如马氏体贝氏体等相变组织吗？
2、铁素体不锈钢固溶温度后，在快冷条件下，得到的过饱和固溶体是什么组织？也是过饱和奥氏体吗？

kinggmc

回复 5# 范达


    是不是可以理解为合金元素的添加量达到不锈钢成分，才能有“降低了奥氏体向马氏体的转变温度”的充分效果
  而其他合金钢的合金元素添加量达不到不锈钢成分的话，所以不能充分“降低了奥氏体向马氏体的转变温度”？

aaron01

查一下奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的相图吧，那里有答案。
奥氏体不锈钢由于加入大量Ni, Mn等扩大奥氏体区的元素，奥氏体区已经扩大到室温状态，无法得到马氏体和贝氏体（好像压根就没有什么贝氏体一说），只有在加工形变情况下，才会有少量马氏体产生，形成机理是形变诱发马氏体转变。
铁素体不锈钢室温组织是铁素体，如果材料含碳量超过铁素体溶碳极限，那么快冷后得到的是过饱和铁素体。

kinggmc

是的，我忘了冷却速度后的组织可以从CCT曲线得出，感谢arron01的帮助