不锈钢和耐热钢的金相组织及检验

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特点及用途
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良好耐腐蚀性、氧化性、 优异的力学性能、物理性能、工艺性能 化工、能源、机械、轻工等行业得到广泛的应用
。
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热处理及金相组织
退火 ：（Cr17≈ 850 ℃ ）、（Cr25≈ 1050 ℃ ）
组织：铁素体+ M7C3（或M23C6），长期时效（500～800 ℃）σ相析 出。
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。
900 ℃以上加热，晶粒会涨大，且不能细化，需控制温度。 Copyright © by ARTCOM PT All rights reserved.
Mn :与Ni作用相似，稳定A元素，减少δ铁素体的
含量，可以代替Ni。 Copyright © by ARTCOM PT All rights reserved.
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单合金元素的作用
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Ti、Nb :F形成元素，强化铁素体，优先于Cr与C结 合生成TiC、NbC
不锈钢与耐热钢金相检验
二0一一年十月十五日
不锈钢的金相检验
定义
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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
由于两者在化学成分上的差异，前者不一定 耐化学介质腐蚀，而后者则一般均具有不锈性。 统称不锈耐酸钢，简称不锈钢。不锈钢的耐蚀性 取决于钢中所含的合金元素。
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分类
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按金相组织划分(Gபைடு நூலகம்/T13304-1991) F、M、A、A-F、PH
按合金元素种类划分 Cr、Cr-Ni、Cr-Ni-Mo、 Cr-Mn-Ni
Al、Si :F形成元素，强化铁素体，和O结合生成致 密的Al2O3 、SiO2氧化膜，过量降低钢的塑性 。
Mo :F形成元素，强化铁素体，提高耐腐蚀性能
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铁素体不锈钢
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10Cr13淬火 温度：1000 ℃
～1050℃，组 织为马氏体＋ 少量δ铁素体 ，
马氏体不锈钢
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磨性；通过热处理得到所要求的性能；切削加工性能较好。焊接性能 差；有回火脆性。 热处理及金相组织 退火或高温回火 ：铁素体+ M23C6 淬火： 马氏体+少量δ铁素体 淬火+高温回火：保留马氏体位向索氏体（过热：晶粒粗大，大量 δ铁 素体形成；欠热：未溶解碳化物存在）。 淬火+低温回火 ：回火马氏体
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合金元素的作用
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提高基体金属的电极电位 在室温下获得单相固溶体组织 表面形成结构致密、不溶于腐蚀介质、电阻高的
保护膜。
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合金元素
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不锈钢中常见的合金元素：C、Cr、Ni、Mn、S i、N、Nb、Ti、Mo 奥氏体形成元素：C、Ni、Mn 、N、Cu等 铁素体形成元素：Cr、Si、Ti、Nb、Al、Mo等
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单合金元素的作用
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C :稳定A元素，强化M钢的重要元素，极易与其他 合金元素形成合金碳化物，导致不锈钢的晶界腐 蚀。
Cr :F形成元素，提高基体金属的电极电位，易与C 生成M7C3、M23C6，钝化能力很强，形成Cr2 O3
Ni :稳定A元素，提高基体金属的电极电位，减少δ 铁素体的含量
铁素体不锈钢
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马氏体不锈钢
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成分、牌号、特点 成分：含Cr12～14%，含C：0.1～0.4%，Cr13型。 常用牌号：12Cr13、20Cr13、30Cr13、40Cr13等。 特点：含碳量较高，淬火后得到马氏体组织；有较高的强度、硬度、耐
成分、牌号、特点
成分：含Cr：11~30%，尚可含少量的Mo、Nb、Ti，基本上不含Ni。C r17型和Cr25型
常用牌号：06Cr13Al、10Cr17、 10Cr17Mo、 008Cr27Mo、 008Cr 30Mo2等
特点：加热不发生相变不能采用热处理来强化；有强磁；冷加工成型和焊 接工艺较差；具有三种脆性倾向：475℃、相析出脆、高温脆性
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1Cr17钢
加热到900 ℃后空冷 的组织为 铁素体＋ 沿轧制方 向分布碳 化物。
铁素体不锈钢
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1Cr17钢
淬火后组织 为铁素体＋ 低碳马氏体
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10Cr13，65 0 ℃回火， 组织为回火 索氏体＋铁 素体
马氏体不锈钢
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20Cr13钢，淬 火温度：980～ 1000 ℃，经1 050 ℃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