合金成分、组织对不锈钢机械性能的影响
不锈钢的强化机制广泛地采用固溶强化,此外还有相变强化、第二相强化、细化晶粒强化、沉淀强化和亚结构强化等。如下图所示为在8%~10%Ni奥氏体不锈钢中各种强化机制对屈服强度的贡献。
图中表面:铬、硅、碳提供了基体的固溶强化,使奥氏体基体的屈服应力提高数倍;其次是α铁素体第二相的存在和晶粒尺寸的细化、沉淀相析出,均使奥氏体获得大幅度强化。
图中显示了在奥氏体不锈钢中,固溶强化是重要的强化机制,而晶粒细化对强度的贡献最大。
图 影响奥氏体不锈钢强度的因素
各类不锈钢由于成分和组织状态不同,性能也不同,各类不锈钢的强度和塑性比较如下图所示。
图 各类不锈钢和纯铁的强度与塑性比较
在所有的不锈钢中奥氏体不锈钢塑性最好,沉淀硬化不锈钢的强度最高。马氏体不锈钢具有较好的综合机械性能,即具有较高的强度和一定的延展性。
铁素体+奥氏体双相不锈钢的强度较高、延展性也较好;铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢的强度性能相近,但后者的延展性远较其他各类不锈钢为高。(图中为了比较还列有纯铁的曲线)。