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目前在過(guò)渡族金屬之間已發(fā)現(xiàn)有幾十種σ相，與奧氏體不銹鋼及鎳基合金有關(guān)，例舉如下：Fe54Cr46、Fe50Mo50、Ni2Cr2Mo、Ni5Cr8W等。

σ相由正方晶胞組成，硬、脆且無(wú)磁性。σ相成緩慢且受應(yīng)力影響。當(dāng)原子半徑差不大于8%的具有體心立方和面心立方結(jié)構(gòu)的兩種金屬合金化后就可能形成σ相。

在含Cr(15~17)%到70%的Cr-Fe合金于500~800℃下形成，且含Cr愈高則形成σ相愈多。Mo、Si、Ni、Mn等會(huì)使σ相的形成向低Cr方向移動(dòng)。冷加工和預(yù)先變形加速σ相形成，N及高退火溫度則阻滯其形成。相析出是可逆的。

奧氏體不銹鋼一般在550~880℃范圍長(zhǎng)期使用，而σ相的出現(xiàn)將引起脆性，對(duì)耐蝕性也不利，是有害的（detriment)。若其中含有少量鐵素體（σ相）,因?yàn)镃r含量高而Ni低，故極易形成o相。因此在成分設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免形成鐵素體，使Cr小于14%就可延遲和減少σ相析出。當(dāng)加熱到800℃以上，保溫1小時(shí)以上，σ相可以溶解。當(dāng)合金中含有Ni、Mo、Mn時(shí)，要使a相溶解，就需要更長(zhǎng)的保溫時(shí)間或更高的溫度。