《表5 不同等级奥氏体不锈钢的化学成分及电子空位数》

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《电站锅炉奥氏体耐热钢管接头中的σ相》

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注：（1）根据表中成分计算所得数据；（2）电子空位数Nv=0.66Ni+1.71Co+2.66Fe+4.66（Cr+Mo+W）+5.66V+6.66Zr+10.66Nb[8]。

在700℃时效时，不同等级奥氏体不锈钢中σ相的析出与时间的关系如图4所示。可以看出，随时效时间的增长，5种不锈钢的σ相析出曲线呈上升态势。时效1 000 h时，σ相的析出数量很少；大于1 000 h后，曲线上升差距逐渐拉开。时效时间为1 000～10 000 h之间，5种钢中σ相析出数量从高到底的排序依次为：347→321→316→TempaloyA1→304。接近100 000 h时，σ相析出数量的排序依次为：347→321→Tempaloy-A1→316→304。σ相析出数量最多的是347、321和Tempaloy-Al不锈钢，σ相析出数量较少的是316和304不锈钢。其主要原因是：（1）347、321和Tempaloy-A1不锈钢是稳定化奥氏体不锈钢（见表5），该类钢中σ相析出速度快于非稳定化奥氏体不锈钢，因为涉及到钢中的碳和稳定化元素钛、铌对σ相析出影响机制。347不锈钢中析出σ相数量最多是因为钢中的Nb/C比高达17.40，几乎所有碳都以NbC的形式快速析出，碳减缓σ相析出的作用被抑制。321不锈钢中析出σ相数量较多的趋势可能与TiC析出对M23C6的不稳定性有关。在Tempaloy-A1不锈钢中Nb/C比仅为1.86，钢中低的Nb含量使溶液中残留了一些碳，碳对减缓σ相析出作出了贡献，致使该钢排序居三。（2）316是含钼的18Cr-12Ni-Mo2型奥氏体不锈钢（见表5），σ相析出数量比前三种钢小许多，排序第四，可能与钢中镍含量高以及碳对σ相析出抑制作用有关。（3）304不含有铌、钛稳定化元素，是非稳定化奥氏体不锈钢。碳元素抑制σ相析出的机制得以正常发挥，所以σ相析出数量最少。