5不锈钢和耐热钢的金相组织及检验PPT课件
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32
• δ铁素体过高会影响力学性能，常需控制含 量
• 测量方法有：比较法，重量法
33
• σ相：是一种Fe、Cr原子比例相等的FeCr 金属间化合物，性能脆且硬
• 沿晶分布时，钢的塑性显著下降，若单独 分散分布，则有一定强化效果
34
耐热钢的金相组织及检验
• 在高温下具有高的抗氧化性能和较高强度 的钢称为耐热钢。
• 900 ℃以上加热，晶粒会涨大，且不能细化， 需控制温度。
28
• 沉淀硬化不锈钢 • 基本成分为Cr：14～17％，Ni≤7％及少量
钼、铝、铜等。 • 固溶处理后组织为奥氏体＋少量铁素体
29
30
• 热处理工艺有：固溶处理、调整处理、时 效处理。
• 固溶处理：所得组织为奥氏体＋少量δ铁素 体，δ铁素体含量控制在5～15％
17
• 奥氏体不锈钢 • 基本成分为：Cr：18～25％，Ni：8～20％，
低碳及少量钼、铌、钛等
18
• 18-8型不锈钢：抗大气腐蚀、在强腐蚀型 环境中工作。
• 常用热处理：固溶处理、稳定化处理、消 除应力处理、敏化处理等
19
• 固溶化处理：加热至1000℃～1100 ℃，使 碳化物全部溶于奥氏体中，然后快冷至室 温，可得均以奥氏体组织，称为固溶处理
不锈钢和耐热钢的金相 组织及检验
中级班
1
不锈钢及其金相检验
• 不锈钢——在空气和弱腐蚀介质中抵抗腐 蚀的钢
• 耐酸钢——在酸、盐溶液等强腐蚀介质中 抵抗腐蚀的钢
统称不锈耐酸钢，简称不锈钢
2
• 金属腐蚀概念 化学腐蚀：金属和周围介质发生化学反映而
使金属损坏的现象。（不产生电流）
铸铁在高 温下氧化
3
50
11
12
13
• 2Cr13钢，淬火温度：980～1000 ℃，经 1050 ℃油淬后，组织为马氏体＋少量残余 奥氏体，经650 ℃回火后，组织为索氏体
14
15
• 3Cr13、4Cr13，淬火温度一般为1050℃～ 1100 ℃，淬火组织为马氏体＋未溶碳化物， 回火后组织为索氏体＋碳化物
16
氏体
43
• 奥氏体耐热钢 • 4Cr14Ni14W2Mo钢中的铬镍含量较多，在
室温就可得到奥氏体组织，该钢组织为奥 氏体＋碳化物，在800℃下能耐热不起皮
44
45
46
47
48
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
38
• 马氏体耐热钢 • 主要是中碳硅耐热钢和中碳硅铬钼耐热钢
39
• 4Cr9Si2： • 退火组织为铁素体＋均匀分布的细颗粒碳
化物
40
• 经1020～1040加热油淬后，组织为马氏体 ＋少量颗粒状碳化物
41
• 经700～780回火处理后，组织为保持马氏 体位向的回火索氏体
42
• 4Cr10Si2Mo钢 • 加Mo后钢的晶粒细化降低了钢的回火脆性 • 退火后组织为：珠光体＋碳化物 • 淬火后组织为：马氏体， • 回火后组织为：保持马氏体位向的回火索
You Know, The More Powerful You Will Be
49
Thank You
在别人的演说中思考，在自己的故事里成长
Thinking In Other People‘S Speeches，Growing Up In Your Own Story 讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
20
21
• 稳定化处理：18-8型不锈钢加入钛和铌后， 经过稳定化处理，使TiC、NbC细小析出， Cr23C6完全溶解，可消除晶界腐蚀。稳定化 处理温度为略高于Cr23C6 的溶解温度，大 于850℃。
22
• 消除应力退火：目的是消除冷加工或焊接 后的残余应力。
• 晶界腐蚀和敏化处理： Cr23C6 的沿晶界析 出，使得周围区域贫铬，则该区域抗腐蚀 能力降低，易发生晶界腐蚀。 防止措施：减少含碳量、加入钛、铌。 重新固溶处理。
• 电化学腐蚀：金属与电解质溶液构成微电 池而引起的腐蚀。
4
5
• 提高金属抗蚀性的途径： ➢加入Cr、Ni、Si等合金元素，使钢在室温下
得到单相的固溶体 ➢加入的Cr、Ni等合金元素使钢表面形成致
密的氧化物防护膜 ➢减少或消除钢中存在的应力、组织和成分
不均匀现象
6
• 不锈耐酸钢的分类 铁素体钢、马氏体钢、奥氏体钢、沉淀硬 化钢
23
• 铁素体不锈钢 • 成分为Cr15％～30％，含碳量低，含有少
量钼、铌等，无镍
24
• 1Cr17钢 • 加热到900℃后空冷的组织为铁素体＋碳化
物。 • 淬火后组织为铁素体＋低碳马氏体
25
Βιβλιοθήκη Baidu
26
27
• 铁素体不锈钢在加热冷却时不发生相变， 所以不能采用热处理来强化。
• 400～550℃内长时间加热，耐蚀性下降， 出现脆化。加热至600 ℃，保温一小时后快 冷可消除
• 调整处理：目的是为了获得必要数量的马 氏体，从而使钢强化
• 时效处理：目的是使残余奥氏体变成马氏 体，及从马氏体中析出高度弥散分布的金 属间化合物。
31
• δ铁素体和σ相 • δ铁素体是在高温区域形成的相，形成原因
是加热温度过高，停留时间过久，化学成 分波动或形成铁素体与奥氏体的元素达不 到平衡等原因而形成。
7
• 马氏体不锈钢
• 基本成分：Cr：12～17％
•
C：0.1～1.0％
•
Ni：0～4％
8
• Cr13钢： • 退火组织：铁素体＋碳化物 • 经锻造、焊接后，为改善加工性能及防止
开裂，进行去应力退火
9
10
• Cr13钢 • 0Cr13、1Cr13淬火温度：1000 ℃ ～
1050℃，组织为马氏体＋少量δ铁素体， 650 ℃回火后，组织为回火索氏体＋铁素体
• 分为：抗氧化钢、热强钢 • 按显微组织可分为：珠光体耐热钢、马氏
体耐热钢、奥氏体耐热钢
35
• 珠光体耐热钢 • 适合300～500℃内长期使用。 • 热处理一般采用正火及高温回火，组织为
索氏体。
36
• 12CrMoV:原始组织为珠光体＋铁素体
37
• 经970℃～1020 ℃保温1h，空冷后740 ℃ 保温3h，回火后显微组织为回火贝氏体＋ 细珠光体＋铁素体
• δ铁素体过高会影响力学性能，常需控制含 量
• 测量方法有：比较法，重量法
33
• σ相：是一种Fe、Cr原子比例相等的FeCr 金属间化合物，性能脆且硬
• 沿晶分布时，钢的塑性显著下降，若单独 分散分布，则有一定强化效果
34
耐热钢的金相组织及检验
• 在高温下具有高的抗氧化性能和较高强度 的钢称为耐热钢。
• 900 ℃以上加热，晶粒会涨大，且不能细化， 需控制温度。
28
• 沉淀硬化不锈钢 • 基本成分为Cr：14～17％，Ni≤7％及少量
钼、铝、铜等。 • 固溶处理后组织为奥氏体＋少量铁素体
29
30
• 热处理工艺有：固溶处理、调整处理、时 效处理。
• 固溶处理：所得组织为奥氏体＋少量δ铁素 体，δ铁素体含量控制在5～15％
17
• 奥氏体不锈钢 • 基本成分为：Cr：18～25％，Ni：8～20％，
低碳及少量钼、铌、钛等
18
• 18-8型不锈钢：抗大气腐蚀、在强腐蚀型 环境中工作。
• 常用热处理：固溶处理、稳定化处理、消 除应力处理、敏化处理等
19
• 固溶化处理：加热至1000℃～1100 ℃，使 碳化物全部溶于奥氏体中，然后快冷至室 温，可得均以奥氏体组织，称为固溶处理
不锈钢和耐热钢的金相 组织及检验
中级班
1
不锈钢及其金相检验
• 不锈钢——在空气和弱腐蚀介质中抵抗腐 蚀的钢
• 耐酸钢——在酸、盐溶液等强腐蚀介质中 抵抗腐蚀的钢
统称不锈耐酸钢，简称不锈钢
2
• 金属腐蚀概念 化学腐蚀：金属和周围介质发生化学反映而
使金属损坏的现象。（不产生电流）
铸铁在高 温下氧化
3
50
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12
13
• 2Cr13钢，淬火温度：980～1000 ℃，经 1050 ℃油淬后，组织为马氏体＋少量残余 奥氏体，经650 ℃回火后，组织为索氏体
14
15
• 3Cr13、4Cr13，淬火温度一般为1050℃～ 1100 ℃，淬火组织为马氏体＋未溶碳化物， 回火后组织为索氏体＋碳化物
16
氏体
43
• 奥氏体耐热钢 • 4Cr14Ni14W2Mo钢中的铬镍含量较多，在
室温就可得到奥氏体组织，该钢组织为奥 氏体＋碳化物，在800℃下能耐热不起皮
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48
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
38
• 马氏体耐热钢 • 主要是中碳硅耐热钢和中碳硅铬钼耐热钢
39
• 4Cr9Si2： • 退火组织为铁素体＋均匀分布的细颗粒碳
化物
40
• 经1020～1040加热油淬后，组织为马氏体 ＋少量颗粒状碳化物
41
• 经700～780回火处理后，组织为保持马氏 体位向的回火索氏体
42
• 4Cr10Si2Mo钢 • 加Mo后钢的晶粒细化降低了钢的回火脆性 • 退火后组织为：珠光体＋碳化物 • 淬火后组织为：马氏体， • 回火后组织为：保持马氏体位向的回火索
You Know, The More Powerful You Will Be
49
Thank You
在别人的演说中思考，在自己的故事里成长
Thinking In Other People‘S Speeches，Growing Up In Your Own Story 讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
20
21
• 稳定化处理：18-8型不锈钢加入钛和铌后， 经过稳定化处理，使TiC、NbC细小析出， Cr23C6完全溶解，可消除晶界腐蚀。稳定化 处理温度为略高于Cr23C6 的溶解温度，大 于850℃。
22
• 消除应力退火：目的是消除冷加工或焊接 后的残余应力。
• 晶界腐蚀和敏化处理： Cr23C6 的沿晶界析 出，使得周围区域贫铬，则该区域抗腐蚀 能力降低，易发生晶界腐蚀。 防止措施：减少含碳量、加入钛、铌。 重新固溶处理。
• 电化学腐蚀：金属与电解质溶液构成微电 池而引起的腐蚀。
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5
• 提高金属抗蚀性的途径： ➢加入Cr、Ni、Si等合金元素，使钢在室温下
得到单相的固溶体 ➢加入的Cr、Ni等合金元素使钢表面形成致
密的氧化物防护膜 ➢减少或消除钢中存在的应力、组织和成分
不均匀现象
6
• 不锈耐酸钢的分类 铁素体钢、马氏体钢、奥氏体钢、沉淀硬 化钢
23
• 铁素体不锈钢 • 成分为Cr15％～30％，含碳量低，含有少
量钼、铌等，无镍
24
• 1Cr17钢 • 加热到900℃后空冷的组织为铁素体＋碳化
物。 • 淬火后组织为铁素体＋低碳马氏体
25
Βιβλιοθήκη Baidu
26
27
• 铁素体不锈钢在加热冷却时不发生相变， 所以不能采用热处理来强化。
• 400～550℃内长时间加热，耐蚀性下降， 出现脆化。加热至600 ℃，保温一小时后快 冷可消除
• 调整处理：目的是为了获得必要数量的马 氏体，从而使钢强化
• 时效处理：目的是使残余奥氏体变成马氏 体，及从马氏体中析出高度弥散分布的金 属间化合物。
31
• δ铁素体和σ相 • δ铁素体是在高温区域形成的相，形成原因
是加热温度过高，停留时间过久，化学成 分波动或形成铁素体与奥氏体的元素达不 到平衡等原因而形成。
7
• 马氏体不锈钢
• 基本成分：Cr：12～17％
•
C：0.1～1.0％
•
Ni：0～4％
8
• Cr13钢： • 退火组织：铁素体＋碳化物 • 经锻造、焊接后，为改善加工性能及防止
开裂，进行去应力退火
9
10
• Cr13钢 • 0Cr13、1Cr13淬火温度：1000 ℃ ～
1050℃，组织为马氏体＋少量δ铁素体， 650 ℃回火后，组织为回火索氏体＋铁素体
• 分为：抗氧化钢、热强钢 • 按显微组织可分为：珠光体耐热钢、马氏
体耐热钢、奥氏体耐热钢
35
• 珠光体耐热钢 • 适合300～500℃内长期使用。 • 热处理一般采用正火及高温回火，组织为
索氏体。
36
• 12CrMoV:原始组织为珠光体＋铁素体
37
• 经970℃～1020 ℃保温1h，空冷后740 ℃ 保温3h，回火后显微组织为回火贝氏体＋ 细珠光体＋铁素体