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の微細構造特性 マルテンサイトステンレス鋼
マルテンサイトステンレス鋼は、クエンチングにより主にマルテンサイト構造を形成します。それは高い硬度と強さを示しますが、延性と靭性がありません。このタイプの鋼は、室温でメタスト可能であり、熱またはストレスの下での構造変換の影響を受けやすいです。炭素含有量が高いほど、消光後にマルテンサイトが形成されたのは硬くなりますが、構造の安定性の低下も示します。焼き戻し中、マルテンサイトステンレス鋼は、強化されたマルテンサイトや炭化物の沈殿などの構造的な変化を受け、重要な不安定性を示します。この特徴は、高温サービス条件下での構造的安定性が比較的低いことになります。
オーステナイトステンレス鋼の微細構造特性
オーステナイトステンレス鋼は、主に顔中心の立方体オーステナイト構造で構成されています。室温では非常に安定しており、一般的にマルテンサイト変換は受けません。その構造の安定性は、その高いニッケル含有量と、いくつかのマンガンの効果を強化する固溶体に由来します。オーステナイト構造は、優れた靭性と腐食抵抗を与え、その構造の安定性を広い温度範囲にわたって維持します。一部のオーステナイトステンレス鋼は、低温でマルテンサイトに変換される場合がありますが、最も一般的な用途ではマルテンサイトステンレス鋼と比較して優れた構造安定性があります。
微細構造の安定性に対する熱処理の影響
マルテンサイトステンレス鋼は、熱処理中に重要な構造不安定性を示します。消光後、それは超飽和固形溶液状態にあります。その後の焼却により、炭化物の降水が発生し、硬度が低下し、靭性がわずかに増加します。温度温度が不適切に制御されている場合、構造は二次硬化または過度の軟化を受ける可能性があり、重要な特性の変動につながります。対照的に、オーステナイトのステンレス鋼は、熱処理中にそれほど重要ではない構造変化を受けます。特性は、通常、消光や焼き戻しではなく、溶液処理とコールド作業を通じて強化されます。これにより、構造の安定性が向上し、特性の変動が少なくなります。
高温下での異なる微細構造の安定性
高温では、マルテンサイトステンレス鋼は、特に450°Cから600°Cの範囲で、脆性と微細構造の粗大化を抑える傾向があります。炭化物の降水量と構造軟化が顕著であり、機械的特性の減少につながります。高温での長期的なサービスは、徐々に構造的不安定性につながり、二次炭化物の凝集と耐食性の低下をもたらす可能性があります。オーステナイトステンレス鋼は、高温で優れた微細構造の安定性を示し、マルテンサイトと同じ重要な微細構造変換を受けません。穀物の成長またはσ位相降水量は高温で発生する可能性がありますが、全体的な安定性は、マルテンサイトステンレス鋼の安定性よりも優れています。
腐食性環境における微細構造の安定性
マルテンサイトステンレス鋼には、クエンチされた焼き付け状態の炭化物が粒界で容易に沈殿し、クロム枯渇したゾーンを形成し、腐食抵抗を減らすため、腐食性環境では構造的安定性がありません。塩化物を含む環境では、亀裂は粒界に沿って簡単に伝播し、腐食速度を加速します。安定した微細構造とクロムの均一な分布を備えたオーステナイトステンレス鋼は、密なパッシブフィルムを形成し、より高い腐食抵抗と長続きする構造安定性を提供します。
溶接中の微細構造安定性の比較
マルテンサイトステンレス鋼は、溶接中に熱に影響を受けたゾーンで、不完全に和らげられたマルテンサイトまたは保持オーステナイトを形成する傾向があり、その結果、高い微細構造ストレスと亀裂感受性をもたらします。溶接後の構造の安定性は貧弱で、改善のために追加の焼き付け熱処理が必要です。オーステナイトステンレス鋼は、溶接中により大きな構造安定性を示し、溶接ゾーンの主にオーステナイト構造を維持します。少量のデルタフェライトまたは炭化物は沈殿する可能性がありますが、その全体的な安定性は、マルテンサイトステンレス鋼の安定性よりも著しく優れています。
低温での微細構造の安定性の違い
マルテンサイトステンレス鋼は、低温で著しく脆くなり、微細構造の安定性が低下し、低温亀裂が発生しやすくなります。一方、オーステナイトステンレス鋼は、顔中心の立方体構造のために優れた低温靭性を備えており、非常に低い温度でも良好な延性と安定性を維持しています。したがって、オーステナイトステンレス鋼は、低温用途でのマルテンサイトステンレス鋼よりもはるかに優れています。
包括的な比較とアプリケーションへの影響
マルテンサイトステンレス鋼は、高強度と耐摩耗性の利点を提供しますが、その微細構造は安定性が低く、熱処理、高温、腐食、溶接の影響を受けやすく、有意な性能の変動をもたらします。一方、オーステナイトステンレス鋼は、より大きな微細構造の安定性を示し、長期的なサービスと過酷な環境に適しています。全体として、アプリケーションが高い硬度と耐摩耗性を必要とする場合、マルテンサイトステンレス鋼が正しい選択です。微細構造の安定性と腐食抵抗が重要な考慮事項である場合、オーステナイトステンレス鋼はより有利です。
