研究不锈↘钢管化学成分、组织性能状态以及它们相互之间的关系,状态图是重要的依据。现举以下几类二元系状态图为例讨论。

众所周知,图l(a)为无限溶解固溶体类型单相合金。这类310S不锈钢管的特点是随着第二组元数量的增加,强度、硬度、电阻均增加,电阻温度系数和导电率均降低,有较高的耐蚀性和较好的塑性,易承受压力加工。因此,这类型的不锈钢管可做良好的结构材料及电阻材料。如Cu-Ni系不锈钢管就是一例。这类材料『切削加工性能较差。铸造性能主要取决于结晶温度间隔,即液相线与固相线间垂直∮距离。温度︽间隔越小,流动性越好,分散缩孔〓少(多呈集中缩孔),不锈钢←管致密。液相线与固相线水平距离◣越大,枝晶偏析越大。

1(b)是由两╲种晶体(α+β)混合物组成的310S不锈钢管。把状〒态图分成两部分来讨论。b点右边→的不锈钢管呈共晶反应,310S不锈钢管中有共晶体存在,越接近共晶点c的不卐锈钢管中共晶体数量越多。有共晶体存在的合金铸造性能好,难于进行压力◆加工。故多作为铸造合↙金。b点左边的不锈钢管,室温下为∏两相(α+β)混合物合金,即在及固溶体Ψ 的基础上分布着卢相,也就是◤卢相由a固溶体析出来的。随↓着温度的升高,β相逐渐向α固溶体中溶解,当温度达到∞ab线(溶①解度曲线)以上时,β相全部消失,变成α单相合金。因此这类不锈钢管高温☉下塑性好,易承受压力加工。如果由高温缓慢的冷却,卢相逐◇渐由a固溶体中析出。这类合金性能除与固溶体有关外还和β相的性质、形状、尺寸及〖分布情况有关。如果β相为脆性相并以片状或网状分布在晶界上时,压力加工就会沿脆性相破∩裂,这种现象叫冷脆性。如果脆性相以细小颗粒状存在,几乎没有危☆害。若卢相为易熔相(或易熔共晶体),就不能在该相熔化温度.以上进行压力加工。因为压力加工时会♀沿这些易熔组成物破裂,这种现象叫热脆性。

两相不※锈钢管通常压力加工性能较差,但是可以利用高温时为单相合金的特性,在高温下进行压力加工。

特别值得注意的是,β相在【高温时溶解,随温度降低又析出来的特性。这种性质构成了可通过」热处理(淬火和时效)使合金强化的基础。这类310S不锈钢管有可能成为极可▆贵的高强度结构材料。大多数高强度ω铝合金及某些青铜就是实例。

这类不锈钢管的铸造陛能与固溶体类型合金规律一致。但切□ 削性能较好,化学稳定性较差。图1(c),在c点处存在共析转变◆(β~α+δ)。这类不锈钢管(有共析转∴变)与铁一碳合金¤一样,可以利用共析转变达到热处理强化的目的。

综上所述,不锈钢管的性能与其成分和组织有关。成分一定,组织和加工方法以及热『处理形式有关。因此,寻找高强度合金的简单方法是根据状态图,选择有溶∑ 解度变化的有可能进行热处理强化的合金系,改变成分和变化热处理工艺,最后找到热处理效果最大▼310S不锈钢管强度最高的成分,再进行更深入细致的研究并解〖决有关工业生产及应用的问←题。选择成分和确定热处理工艺时,采用“优选法”既经济又】迅速。