在常用奥氏体不锈钢中出现的主要金属间化合物有σ相、x相、η相(拉弗斯相)等。
FeCr是最早发现的σ相,分子式可写为AxBy,其成分在一定范围内变化,从B4A到BA4。A类元素主要是Cr,其次是Mo、Ti、Nb;B类原子则有Fe、Ni、Mn。
Cr-Ni奥氏体钢,如17Cr-7Ni、18Cr-8Ni型,只析出M23C。型碳化物;高铬镍型的牌号,如25Cr-20Ni(310S不锈钢),长期时效可形成σ相。
Cr-Ni-Ti奥氏体钢321(06Cr18Ni11Ti)在固溶状态下含有未溶的TiC、TiN及Ti4O2S2,短期时效,有M23C6、TiC沉淀;长期时效(>200h)则出现x相(图9.55)。有人还发现了σ相。
对Cr-Ni-Mo钢,如316(06Cr17Ni12Mo2)或316L(022Cr17Ni12Mo2)的固溶和时效过程研究得较多。图9.56为316钢经1260℃固溶处理后沉淀动力学曲线,间隙原子碳扩散快,M23C6型碳化物易于形核和长大,在其首先沉淀长时间后,置换型原子能扩散足够的距离,含金属原子多的M6C型碳化物及稳定性更高的金属间化合物逐渐析出。
在0.06C-16Cr-16Ni-0.6Nb钢中加入6%Mo,将抑制M23C6型碳化物的析出,而在650℃促使x相,在850℃促使η相沉淀。在上述合金中,镍含量为25%时,在850℃下η相的析出被抑制,析出的是M6C型碳化物,在650℃下,析出相为M23C6型碳化物。
综上所述,Cr、Mo、Ti、Nb等A类元素促使金属间化合物σ、x及η相的析出,B类原子Ni及碳促使M23C6相的沉淀,而Mo、Nb则促使M23C6型碳化物转变为M6C型碳化物。
奥氏体不锈钢中的x及η相和。相一样,导致腐蚀性下降和塑性、韧性的降低,但是这些相的沉淀温度与碳化物及。相的沉淀温度大体上相重合,其对不锈钢耐蚀性和力学性能的影响常被碳化物及。相的作用所掩盖。