本书是ErichFolkhard在总结德国和其他国家
冶金工作者对不锈钢和焊缝
金属冶金研究成果的
基础上,结合自己的研究工作进行的系统阐述,内容包括
不锈钢焊接时焊缝的凝固、相的析出、结晶的形态等基本理论以及成分、一次结晶组织、固态转变后的组织和焊缝性能之间的影响规律,并且推荐了最佳的
焊接工艺。书中将理论与实际相结合,内容全面,同时又易于不同水平读者理解。
当考虑不锈钢焊件的性能时,最重要的问题就是焊件的耐蚀性、焊缝金属的
力学性能和焊接接头的完整性。焊件的耐蚀性能和力学性能,很大程度上受焊接和焊后
热处理的影响。因此,本书的目的就是介绍不锈钢焊接过程中可能发生的冶金问题。通过对这些内容的介绍,力求最大限度地减少不锈钢焊接中的缺陷,延长焊件的使用寿命。
不锈钢焊接过程中发生的冶金反应非常复杂。本书重点介绍相图、焊缝金属的凝固过程以及焊缝区域的重结晶和偏析现象。在专门的章节中介绍了焊接中的抗热裂问题和部分不锈钢钢种的实际焊接问题。此外,本书还推荐了最佳的焊接工艺,以使焊件具有最大的耐蚀性和最佳的力学性能。
在本书的编写中,作者试图将理论与实际相结合,由此来讨论不锈钢焊接过程中的复杂机理,以达到既全面又易于不同水平读者的理解。为了这一目的,有时采用通俗易懂的语言来讨论焊接中一些复杂的冶金问题。尽管如此,为了理解书中讨论的冶金过程,读者需具备一些
冶金学的基础知识,比如:相图、时间-温度转变图和时间-温度析出图等。为了方便读者,在书后补充文献列表的开始处列出了基本的冶金学文献,以便大家查阅。
关于不锈钢和不锈钢焊接有许多有价值的参考文献。因为这些文献来自众多不同专业及
技术的学术期刊,有来自冶金学的、
材料技术的、
焊接技术的、材料腐蚀行为的、化工
设备工程的,所以有些读者可能无法查阅全部的文献。在本书的参考文献列表中包括了442部文献,作者尽量从所知的大量著作中选出最有价值的,并以最方便读者查阅的方式进行编排。
当然,本书仍有许多地方有待改进,希望广大读者、同行能够和作者共同探讨不锈钢焊接冶金学的知识,并且提出批评和改进意见。
GRabensteiner,EPerteneder,HSchabereiter和JTsch协助了本书各章节的编写,并且对本书的编写提出了重要的参考意见,在这里向他们表示衷心的感谢。HKohl,EKrainer和AKulmburg阅读了本书的初稿;VereinigteEdelstahlwerkeAktiengesellschaft(VEW)对本书的出版提供了大力的支持,并且提供了大量的冶金学技术数据;Springer,Verlag和Vienna协助进行了本书的印刷绘图工作,在这里向他们表示诚挚的谢意。
1相图在焊接中的作用1
11铁-碳、铁-镍和碳-镍相图2
12铁-铬-镍三元相图4
121铁-铬-镍钢中合金的凝固和结晶4
122从凝固结束到室温冷却过程中出现的现象8
13其他元素对铁-铬-镍相图的影响15
131碳的影响15
132氮的影响20
133钼的影响25
134锰的影响29
135铌的影响32
136钛的影响35
137硅的影响37
138硫的影响40
139磷的影响42
1310铜的影响45
1311硼的影响45
1312氧的作用47
1313氢的影响50
2不锈钢焊缝金属的凝固和冷却54
21熔池的结晶56
22二元和三元合金系的结晶57
23固液界面的现象(结晶面)59
24结晶时晶体生长与晶体形状63
25不锈钢焊缝金属的结晶65
26不锈钢焊缝金属结晶中的冷却速率与温度过冷68
27不锈钢焊缝金属结晶时的偏析70
3不锈钢和焊缝金属的固态转变76
31焊缝金属的再结晶76
32不锈钢焊缝金属δ-γ转变78
33Schaeffler、Delong图及铁素体的测量86
34不锈钢的γ-α转变92
341珠光体转变93
342马氏体转变95
343回火过程中稳定奥氏体的形成98
4不锈钢和焊缝金属中的析出现象101
41不锈钢中碳化物的析出和晶间腐蚀102
411组织类型对碳化物析出的影响104
412铬-镍奥氏体不锈钢中合金元素对碳化物析出和
晶间腐蚀的影响104
413铁素体、低碳马氏体和奥氏体-铁素体(双相)钢
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