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湖北恩施不銹鋼的性能與組織及各元素的作用 不銹鋼的性能與組織 目前已知的化學(xué)元素有100多種，在工業(yè)中常用的湖北恩施鋼鐵材料中可以遇到的化學(xué)元素約二十多種。對(duì)于人們?cè)谂c腐蝕現(xiàn)象作長(zhǎng)期斗爭(zhēng)的實(shí)踐而形成的不銹鋼這一特殊鋼系列來說，常用的元素有十幾種，除了組成鋼的基本元素鐵以外，對(duì)不銹鋼的性能與組織影響 的元素是：碳、鉻、鎳、錳、硅、鉬、鈦、鈮、鈦、錳、氮、銅、鈷等。這些元素中除碳、硅、氮以外，都是化學(xué)元素周期表中位于過渡族的元素。 實(shí)際上工業(yè)上應(yīng)用的不銹鋼都是同時(shí)存在幾種以至十幾種元素的，當(dāng)幾種元素共存于不銹鋼這一個(gè)統(tǒng)一體中時(shí)，它們的影響要比單獨(dú)存在時(shí)復(fù)雜得多，因?yàn)樵谶@種情況下不僅要考慮各元素自身的作用，而且要注意它們互相之間的影響，因此湖北恩施不銹鋼的組織決定于各種元素影響的總和。

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χ相和Laves相 χ相主要出現(xiàn)在含鉬的不湖北恩施銹鋼中，是具有體心立方結(jié)構(gòu)的金屬間化合物，每個(gè)晶胞內(nèi)含有58個(gè)原子，代表的化學(xué)成分是Fe36Cr12Mo10。但是由于金屬原子的相互置換，其化學(xué)組成可在一定的范圍內(nèi)變動(dòng)。在奧氏體湖北恩施不銹鋼中，該相的實(shí)際成分多為（FeNi）36Cr18Mo4。χ相主要在晶界，非共格孿晶界和晶內(nèi)的位錯(cuò)處開始生成。晶內(nèi)生成的χ相與奧氏體基體保持一定的位向關(guān)系。 Laves相（η相）是B2A型固定原子構(gòu)成的金屬間化合物。在含鉬或鈮的奧氏體湖北恩施不銹鋼中形成的Laves相成分分別為Fe2Mo和Fe2Nb。該相具有六方結(jié)構(gòu)，每個(gè)晶胞中含有12個(gè)原子。與碳化物，б相和χ相等相比，Laves相在鋼中生成較慢，生成量也較少，且主要是晶內(nèi)沉淀，與奧氏體基體也保持一定的位向關(guān)系。為形成該相，對(duì)B，A原子的相對(duì)大小有嚴(yán)格的要求：兩者原子半徑的比值不得大于1.225。 影響χ相和Laves相沉淀的因素是相似的。鋼中合金元素有重要影響。鉬、硅和鈦會(huì)加速χ相和Laves相的形成，特別是鉬的作用更為明顯；鎳、碳和氮含量的提高對(duì)這兩種相的沉淀均有抑制作用。冷加工對(duì)這兩種中間相的沉淀速度和沉淀量有不太強(qiáng)的促進(jìn)效果。 奧氏體不銹鋼中χ相和Laves相的沉淀，也像б相一樣，導(dǎo)致耐蝕性下降及塑性、韌性的降低。但是由于這些相的沉淀溫度與碳化物及б相的沉淀溫度大體上相重合，因而在實(shí)際時(shí)效過程中，單獨(dú)出現(xiàn)χ相或Laves相的情況是極少見的，這些相總是與碳化物、б相等相伴隨而出現(xiàn)，且往往是次要相和后生相。所以，這些相的形成對(duì)不銹鋼耐蝕性和力學(xué)性能的影響常常被作為主要相的碳化物或б相的作用所掩蓋。




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1960年——1999年約40年間，湖北恩施銹鋼產(chǎn)量從215萬噸猛增到1728萬噸，增加了約8倍，平均年增長(zhǎng)率約為5．5%。湖北恩施不銹鋼主要用于廚房、家電、運(yùn)輸、建筑、土木各領(lǐng)域。在廚房器具方面主要有水洗槽和電氣、煤氣熱水器，家電產(chǎn)品主要有全自動(dòng)洗衣機(jī)的滾筒。從節(jié)能和再循環(huán)等環(huán)保的觀點(diǎn)看，不銹鋼的需求有望進(jìn)一步擴(kuò)大。在運(yùn)輸領(lǐng)域主要有鐵道車輛和汽車的排氣系統(tǒng)，用于排氣系統(tǒng)的不銹鋼在每輛車中約為20-30kg，全世界的年需求約100萬噸，這是不銹鋼 的應(yīng)用領(lǐng)域。在建筑領(lǐng)域，近的需求急劇增長(zhǎng)，如：新加坡地鐵車站的防護(hù)裝置，使用了約5000噸的不銹鋼外裝飾材。再如日本1980年以后，用于建筑業(yè)的不銹鋼增長(zhǎng)了約4倍，主要用作屋頂、大樓內(nèi)外裝飾和結(jié)構(gòu)材。80年代，在日本沿海地區(qū)使用304型無涂漆材作為屋頂材料，從防銹考慮，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂猛科岵讳P鋼。進(jìn)入90年代，開發(fā)了具有高耐蝕性的20%以上高Cr鐵素體系不銹鋼，被用作屋頂材料，同時(shí)為了美觀性，開發(fā)了各種表面精加工技術(shù)。在土木領(lǐng)域，日本的水壩吸水塔使用不銹鋼。歐美的寒冷地區(qū)，為防止高速公路和橋梁的凍結(jié)需撒鹽，這就加速了鋼筋的腐蝕，所以使用不銹鋼鋼筋。在北美的道路中，近3年間約有40處采用了不銹鋼鋼筋，每處的使用量為200-1000噸，今后湖北恩施不銹鋼在該領(lǐng)域的市場(chǎng)將有所作為。




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