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                不銹鋼管的同素異構轉變




                有一些不銹鋼,如Fe、Co、Ti、Mn、Sn……等,在結晶之后繼續冷卻時,逐會發生晶體結構的變化,從一種晶格轉變為另一種晶格.不銹鋼在固態下由一種品格轉變為另一種晶格的變化稱為“同素異構”轉變.鐵的同素異構轉變.鐵在結晶后具有體心立方晶格,在13926鐵轉變為具有面心立方品格的y鐵,在911℃鐵又轉變為a鐵,又恢復到體心立方晶格(實質上a-Fe8-Fe是相同的).

                不銹鋼的同素異構轉變,即從一種晶格構造轉變到另一種晶格構造,也必然是通過不銹鋼原子的重新排列來完成的,這與液相結晶時原子重新排列的過程是相似的,固態下晶格的轉變實質上也是一個結晶過程,它遵守結晶的一般規律,即:有一定的轉變溫度,轉變時需要過冷(或過熱),其轉變過程也是通過成核及核的生長來完成的.純鐵的y_a同素異構轉變的一般過程,轉變時新相一般在舊相的晶界處形成品核,然后逐漸長大,直到完全取代了舊相為止.

                固態轉變與液相時固相的結晶相比也有一定的差別,其主要點如下:固態轉變時新相晶核往往在舊相的晶界或某些特定的晶面上生成.固態轉變較易過冷,如果說在一般條件下液體不銹鋼結晶的過冷度是比較小的(不大于幾度到幾十度),那么,不銹鋼厚壁管固態轉變的過冷度卻可以達到很大的數值(達幾百度).這是由于在固態下原子的擴散要比液態困難得多,因而轉變所需要的時間也較長,在快速冷卻的條件下,轉變就容易被推移到較低的溫度(即轉變還未開始就被快速冷卻到低溫).固態轉變往往造成較大的內應力,這是由于轉變時的體積變化引起的.例如,由y鐵轉變為a鐵時體積膨脹約為1%.在較低的溫度下,不銹鋼材料塑性較差,少量的體積變化就可引起明顯的內應力.




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