18-8型奧氏體不銹鋼如果被加熱到一臨界溫度范圍內(nèi),則對(duì)晶界腐蝕很敏感。在熱處理過(guò)程中,碳化鉻(主要是Cr23C6型)會(huì)在晶界上沉淀析出,沿著晶界產(chǎn)生一層貧鉻的奧氏體,從而失去了耐蝕性。 1)假設(shè):在≤12%Cr時(shí),不銹鋼的耐蝕性就消失;熱處理過(guò)程為在600℃保溫10分鐘;在600℃時(shí)立即形成碳化鉻核心,而且吸收鉻是非常有效,以致在碳化鉻和奧氏體界面上的鉻全部消失;碳化鉻的厚度可忽略。已知: 鉻在600℃時(shí)在奧氏體中的擴(kuò)散系數(shù)為DCrγ=5×10-17cm2/s,試計(jì)算貧鉻層的厚度? 2)假設(shè)該不銹鋼經(jīng)600℃保溫10分鐘的處理后,碳化鉻析出已經(jīng)穩(wěn)定,即以后不再析出碳化鉻了。如果要消除這已經(jīng)產(chǎn)生的晶界貧鉻層,需要在這溫度下保溫多長(zhǎng)時(shí)間?
用一層薄的奧氏體不銹鋼和一層厚的結(jié)構(gòu)鋼軋制在一起,制造復(fù)合鋼板。在熱軋時(shí)結(jié)構(gòu)鋼中的碳將會(huì)向不銹鋼中擴(kuò)散,因而有可能在不銹鋼晶界上發(fā)生碳化鉻的沉淀,從而影響復(fù)合板的性能。如果熱軋本身是很快的,而后的冷卻過(guò)程卻很慢,假設(shè)相當(dāng)于在850℃等溫處理30分鐘,試計(jì)算一下這種危害有多大? 假定軋制后的不銹鋼厚度為0.1mm,原來(lái)的碳量為0.03%,結(jié)構(gòu)鋼的碳量為0.4%。假定在不銹鋼外表面層中的碳量達(dá)到0.1%時(shí)將會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。同時(shí)還假定在兩種鋼的奧氏體中的碳活度系數(shù)相同(當(dāng)然不是很好的近似)。已知:Dγ=D0exp(–Q/RT),其中D0=0.372cm2/s,Q=148×103J/mol。如果要使不銹鋼的含C量控制在0.1以下,工藝措施上如何改進(jìn)?