Den austenitiska strukturen hos legeringen

Austenit är en viktig kristallstruktur som finns i stål och andra järnbaserade-legeringar, känd för sin höga seghet och plasticitet. Austenit har en ansikts-centrerad kubisk (FCC) struktur, med järnatomer placerade vid kubens hörn och ansiktscentrum, och kol eller andra legeringselement kan vara fasta-lösta i mellanrummen.

 

Austenit är en mikrostruktur av en legering. Den måste uppfylla två villkor:

1. Kristallstrukturen hos legeringen är -centrerad kubisk (FCC) struktur.

2. Legeringen är en fast lösning.

 

Austenit har egenskaperna god plasticitet, låg värmeutvidgningskoefficient och bra prestanda vid hög- temperatur. Nästan alla vanliga rostfria stål och högtemperaturlegeringar-är austenitiska legeringar.

 

I praktiska tillämpningar gör den goda plasticiteten hos austenitiska legeringar det möjligt för dem att arbeta stabilt under lång tid inom ett brett temperaturområde, varför de mest använda rostfria stålen är alla austenitiska rostfria stål.

 

En annan viktig egenskap hos austenitiska legeringar är deras utmärkta prestanda vid hög- temperatur. Vid höga temperaturer kan den ansiktscentrerade kubiska strukturen bibehålla bättre strukturell stabilitet och därigenom säkerställa hållfastheten hos austenitiska legeringar vid höga temperaturer. Det är därför nästan alla högtemperaturlegeringar-är austenitiska legeringar.

 

Så vad avgör om en legering har en austenitisk struktur?

Nu vet vi att austenitiska legeringar måste ha en ansikts-centrerad kubisk (FCC) struktur. Därför måste vi ytterligare förstå vilka metallelement som har en FCC-struktur.

 

Den vanligaste metallen är järn, och järnmetall har verkligen en FCC-struktur. Tyvärr har järn allotropiska egenskaper. Det vill säga, järn kan bara upprätthålla en FCC-struktur inom temperaturområdet 912 grader till 1394 grader. Vid andra temperaturer omvandlas järn till en-kroppscentrerad kubisk struktur (BCC).

 

Vid denna tidpunkt behöver vi akut ett metallelement som kan garantera en FCC-struktur vid vilken temperatur som helst. Detta element är nickel. Så länge nickelhalten i legeringen är över 9 % kan en FCC-struktur bibehållas. Att helt enkelt tillsätta 9 % eller mer nickel till järn kan därför göra att legeringen bibehåller en austenitisk struktur vid vilken temperatur som helst. Det är därför alla rostfria stål och högtemperaturlegeringar innehåller nickel.