上海材料研究所分析培训第七章不锈钢与耐热钢
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上海材料研究所分析培 训第七章不锈钢与耐热
钢
2020/10/31
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
一、概述
n 1、不锈钢的定义： n 2、不锈钢的分类：
n 按金相组织划分(GB/T13304-1991) n 按合金元素种类划分 n 按制造工艺分类 n 按钢的性能分类
n 3、不锈钢的特点及用途：
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
σ相的析出
n 铁素体不锈钢在500~900℃温度范围内 长时间加热，则会因为析出σ相而降低钢 的塑性和韧性。
n 可以通过金相检验、冲击功降低、腐蚀 性能恶化予以评价。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
高温脆性
n 在900℃以上加热时，伴随着晶粒粗化而 带来脆性，即高温脆性，经深冲、弯曲 等冷加工后，容易产生粗糙表面和裂纹， 耐晶间腐蚀性严重下降。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
二、金属学基础
n 不锈钢具有良好耐腐蚀（氧化）性能 的根本原因是在铁碳合金中加入了铬、 铝、硅等主要合金元素，以及镍、钼、 铌、钛、钴等其他元素。
n 不锈钢的耐腐蚀性的基本原因是钝化 膜理论
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
合金元素的作用
n 提高基体金属的电极电位 n 在室温下获得单相固溶体组织 n 表面形成结构致密、不溶于腐蚀介质、
电阻高的保护膜。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
元素
作用
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 Ni Mn Ti 、Nb Al、Si
σ相的危害
n σ相沿晶界分布，钢的塑性显著下降，分散分 布对韧性危害较小，并有一定的强化作用。
n σ相增加钢的缺口敏感性，对强度、硬度影响 不大，对冲击韧性影响显著。
n σ相显著地降低钢的塑性、韧性、抗氧化性、 耐晶界腐蚀性能，助长热疲劳的产生。σ相形 成后，使基体贫铬（或钼、钨）因此降低了 基体抗蚀性，并削弱了固溶强化的效果。总 之σ相的危害性较大，应尽力避免该相的出现。
M23C6、M7C3碳化物
n M23C6、M7C3型碳化物是一种富铬的碳化 物，M23C6碳化物具有面心立方结构， M7C3碳化物是三角晶系。这种碳化物大 多存在含铬量高的钢中。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
以Cr13钢为例，碳化物的形成过程
n 首先形成的（Cr、Fe）3C碳化物中的铬 含量的质量分数超过平衡值18%时，开 始形成（Cr、Fe）7C3碳化物，当（Cr、 Fe）7C3碳化物中铬饱和时，（Cr、Fe） 23C6碳化物才形成。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
四、不锈钢的分类、牌号、特点
n 铁素体不锈钢 n 马氏体不锈钢 n 奥氏体不锈钢 n 双相不锈钢 n 沉淀硬化不锈钢
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
1、铁素体不锈钢
2009-5-62008-5-14
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
按钢的性能分类
n 耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐 点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、 低温不锈钢、高强度不锈钢、易切 削不锈钢等。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
按不锈钢的制造工艺
n 铸造不锈钢和形变不锈钢。对相似牌号 的铸造和形变不锈钢，两者在化学成分， 工艺性能，金相组织，及使用性能方面 也略有区别。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
1.2 热处理及金相组织
n 退火组织：铁素体+ M7C3（或M23C6）
n 过热：M+F
n 长期时效（ 500~900 ℃） σ相析出
n 950 ℃以上加热淬火 无法消除。
高温脆性，
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
σ相
n σ相是一种Fe、Cr原子比例相等的Fe-Cr 金属间化合物，其分子式近似可用FeCr 表示，晶体结构为正方晶系，在室温下 有磁性，硬而脆（68HRC）
n σ相一般在500℃~900℃温度范围内长时 间时效时析出，较高的含铬量的质量分 数（25%~76%）及δ铁素体的存在均会 促进σ相的析出。
不锈钢合金元素
n 不锈钢中常见的合金元素
n C、Cr、Ni、Mn、Si、Al、N、Nb、Ti、Mo n 奥氏体形成元素：C、Ni、Mn 、N、Cu等 n 铁素体形成元素：Cr、Si、Ti、Nb、Al、Mo
等
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
n Schaeffler在研究焊缝金属的组织时总结 出了合金元素与焊缝金属组织之间的关 系，即所谓的Schaeffler组织图，这一组 织图后来被推广到形变不锈钢中，用于 不锈钢组织的预测与合金的设计。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
Schaeffler组织图
Creq=Cr%+Mo%+1.5×Si%+0.5×Nb%
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
δ铁素体
n δ相是在高温区域形成的相，一般称为δ铁 素体或高温铁素体。 以区别于低温α铁素 体。δ铁素体是体心立方晶格，但晶格常数 与α铁素体不同，并表现出较高的脆性。
n 这种相主要是由于加热温度过高、高温中 停留过久、化学成分的波动或形成铁素体 与奥氏体的元素达不到平衡等原因形成的。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
MC6型碳化物
n 是一种二元碳化物，具有面心立方结构， 一般在含铬量高，并且有钨、钼时，才 会形成该类碳化物，以颗粒状析出于晶 界，与M23C6型一起，起着强化晶界和提 高持久寿命的作用。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
n 铁素体不锈钢 n 马氏体不锈钢 n 奥氏体不锈钢 n 奥氏体-铁素体双相不锈钢 n 沉淀硬化不锈钢等
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
按钢中合金元素分类
n 铬系不锈钢、铬镍系不锈钢、铬镍钼系 不锈钢、铬锰镍（氮）系不锈钢等数种。
n 高纯铁素体不锈钢、超低碳奥氏体不锈 钢等新钢种。
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。
Fe-Ni、Fe-Cr二元合金相图
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
18Cr-8Ni不锈钢中C在γ相中极限 溶解度与温度的关系
n 良好耐腐蚀性、氧化性、 n 优异的力学性能、物理性能、工艺性能 n 化工、能源、机械、轻工等行业得到广泛的应用。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
按钢的金相组织分类
n 按照国家标准GB/T13304-1991《钢的分 类》以及国际上通用的分类方法将不锈 钢划分为5类。
退火组织
2009-5-6
为3Crl3钢原 材料退火状态， 用氯化高铁盐 酸水溶液侵蚀， 组织为点状和 球状珠光体及 沿晶界呈断续 分布的二次碳 化物。
900℃保温并空冷后的显微组织为
铁素体及 沿轧制方 向分布的 碳化物，
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
2 马氏体不锈钢
2009-5-62008-5-14
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
2.1 成分、牌号、特点
n 成分：含Cr12~14%，含C：0.1~0.4%， Cr13型。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
σ相形成的条件
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
1Crl8Ni9Ti锻后缓冷后析后 析出σ相
用20g铁氰 化钾、20g 氢氧化钾， 100ml水溶 液，1.5V， 电解
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
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Cr2O3。 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
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。
F形成元素，强化铁素体，优先于Cr与C结合生成TiC、 NbC，防止晶间腐蚀。易导致少量δ铁素体的出现。
n 马氏体型不锈钢的热处理：淬火，淬火回火， 退火。
n 退火或高温回火 ：铁素体+ M23C6
n 淬火：
马氏体+少量δ铁素体
n 淬火+高温回火：保留马氏体位向索氏体
n 过热：晶粒粗大，大量 δ铁素体形成 n 欠热：未溶解碳化物存在
n 淬火+低温回火 ：回火马氏体
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
n 常用牌号：12Cr13、20Cr13、30Cr13、 40Cr13等
n 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。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
2.2 热处理及金相组织
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
n 高温快冷形成的固溶有过饱和碳的奥氏 体固溶体，当在400℃~850℃温度下加 热时，会析出碳化物沉淀相。生成的沿 晶界分布的碳化物是造成奥氏体不锈钢 晶界腐蚀的主要原因。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
Schaeffler组织图
1.1、成分、牌号、特点
n 成分：含Cr：11%~30%，尚可含少量的Mo、 Nb、Ti，基本上不含Ni。Cr17型和Cr25型
n 常用牌号：06Cr13Al、10Cr17、 10Cr17Mo、 008Cr27Mo、 008Cr30Mo2等
n 特点：
n 强度较高，耐氯化物应力腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀等 性能优良，但对晶界腐蚀敏感，低温韧性较差。
n 加热不发生相变；有强磁；冷加工成型和焊接工艺 较差；
n 具有三种脆性倾向：475℃、相析出脆、高温脆性
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
475℃脆性
n 铁素体不锈钢在400~550℃温度范围内 长时间加热会显著降低钢的耐蚀性，并 出现脆化，即所谓475℃脆性。研究表 明，这是富铬铁素体内相变的结果。
n 图表计算法：在化学成分已知时，可以根据 Schaeffler组织图、DeLong 组织图和WRC-92 组织图，查出δ铁素体的含量；
n 磁性法：有两种，一是磁称法，二是铁素体指 示仪，用已知δ铁素体含量的一系列标准样品 与待测试样同时进行对比测定。
n X光法等。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
Nieq=Ni%+30×C%+0.5×Mn%
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
WRC-92组织图
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
三 、不锈钢中的组织和相
n 铁素体 n 奥氏体 n 马氏体
n Leabharlann Baidu铁素体 n σ相
n 碳化物相（K相）
2009-5-6
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
碳化物相
n 碳化物相是不锈钢中的一个基本组成相， 可 分 为 MC 、 M6C 、 M23C6 、 M7C3 几 种 类 型，它与钢中的含碳量与合金元素有关。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
MC型碳化物
n 钢在凝固过程中，碳与亲和力较大的 钽、 铌、钛、钒结合，形成TaC、NbC、TiC、 VC碳化物。该类碳化物分布在晶界上起 到强化作用，阻止晶粒长大，抑制（Cr、 Fe）23C6碳化物的形成，提高不锈钢的抗 腐蚀性能。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
δ铁素体
1Crl3钢1100℃淬油 300℃回火组织
铸态1Cr18Ni9Ti
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
测定δ铁素体含量的测定方法
n 金相法：可根据标准的图片进行比较，还可用 图像分析软件进行测定，注意侵蚀时不要显示 奥氏体晶界，否则定量结果可能偏高；
钢
2020/10/31
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
一、概述
n 1、不锈钢的定义： n 2、不锈钢的分类：
n 按金相组织划分(GB/T13304-1991) n 按合金元素种类划分 n 按制造工艺分类 n 按钢的性能分类
n 3、不锈钢的特点及用途：
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
σ相的析出
n 铁素体不锈钢在500~900℃温度范围内 长时间加热，则会因为析出σ相而降低钢 的塑性和韧性。
n 可以通过金相检验、冲击功降低、腐蚀 性能恶化予以评价。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
高温脆性
n 在900℃以上加热时，伴随着晶粒粗化而 带来脆性，即高温脆性，经深冲、弯曲 等冷加工后，容易产生粗糙表面和裂纹， 耐晶间腐蚀性严重下降。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
二、金属学基础
n 不锈钢具有良好耐腐蚀（氧化）性能 的根本原因是在铁碳合金中加入了铬、 铝、硅等主要合金元素，以及镍、钼、 铌、钛、钴等其他元素。
n 不锈钢的耐腐蚀性的基本原因是钝化 膜理论
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
合金元素的作用
n 提高基体金属的电极电位 n 在室温下获得单相固溶体组织 n 表面形成结构致密、不溶于腐蚀介质、
电阻高的保护膜。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
元素
作用
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 Ni Mn Ti 、Nb Al、Si
σ相的危害
n σ相沿晶界分布，钢的塑性显著下降，分散分 布对韧性危害较小，并有一定的强化作用。
n σ相增加钢的缺口敏感性，对强度、硬度影响 不大，对冲击韧性影响显著。
n σ相显著地降低钢的塑性、韧性、抗氧化性、 耐晶界腐蚀性能，助长热疲劳的产生。σ相形 成后，使基体贫铬（或钼、钨）因此降低了 基体抗蚀性，并削弱了固溶强化的效果。总 之σ相的危害性较大，应尽力避免该相的出现。
M23C6、M7C3碳化物
n M23C6、M7C3型碳化物是一种富铬的碳化 物，M23C6碳化物具有面心立方结构， M7C3碳化物是三角晶系。这种碳化物大 多存在含铬量高的钢中。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
以Cr13钢为例，碳化物的形成过程
n 首先形成的（Cr、Fe）3C碳化物中的铬 含量的质量分数超过平衡值18%时，开 始形成（Cr、Fe）7C3碳化物，当（Cr、 Fe）7C3碳化物中铬饱和时，（Cr、Fe） 23C6碳化物才形成。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
四、不锈钢的分类、牌号、特点
n 铁素体不锈钢 n 马氏体不锈钢 n 奥氏体不锈钢 n 双相不锈钢 n 沉淀硬化不锈钢
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
1、铁素体不锈钢
2009-5-62008-5-14
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
按钢的性能分类
n 耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐 点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、 低温不锈钢、高强度不锈钢、易切 削不锈钢等。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
按不锈钢的制造工艺
n 铸造不锈钢和形变不锈钢。对相似牌号 的铸造和形变不锈钢，两者在化学成分， 工艺性能，金相组织，及使用性能方面 也略有区别。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
1.2 热处理及金相组织
n 退火组织：铁素体+ M7C3（或M23C6）
n 过热：M+F
n 长期时效（ 500~900 ℃） σ相析出
n 950 ℃以上加热淬火 无法消除。
高温脆性，
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
σ相
n σ相是一种Fe、Cr原子比例相等的Fe-Cr 金属间化合物，其分子式近似可用FeCr 表示，晶体结构为正方晶系，在室温下 有磁性，硬而脆（68HRC）
n σ相一般在500℃~900℃温度范围内长时 间时效时析出，较高的含铬量的质量分 数（25%~76%）及δ铁素体的存在均会 促进σ相的析出。
不锈钢合金元素
n 不锈钢中常见的合金元素
n C、Cr、Ni、Mn、Si、Al、N、Nb、Ti、Mo n 奥氏体形成元素：C、Ni、Mn 、N、Cu等 n 铁素体形成元素：Cr、Si、Ti、Nb、Al、Mo
等
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
n Schaeffler在研究焊缝金属的组织时总结 出了合金元素与焊缝金属组织之间的关 系，即所谓的Schaeffler组织图，这一组 织图后来被推广到形变不锈钢中，用于 不锈钢组织的预测与合金的设计。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
Schaeffler组织图
Creq=Cr%+Mo%+1.5×Si%+0.5×Nb%
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
δ铁素体
n δ相是在高温区域形成的相，一般称为δ铁 素体或高温铁素体。 以区别于低温α铁素 体。δ铁素体是体心立方晶格，但晶格常数 与α铁素体不同，并表现出较高的脆性。
n 这种相主要是由于加热温度过高、高温中 停留过久、化学成分的波动或形成铁素体 与奥氏体的元素达不到平衡等原因形成的。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
MC6型碳化物
n 是一种二元碳化物，具有面心立方结构， 一般在含铬量高，并且有钨、钼时，才 会形成该类碳化物，以颗粒状析出于晶 界，与M23C6型一起，起着强化晶界和提 高持久寿命的作用。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
n 铁素体不锈钢 n 马氏体不锈钢 n 奥氏体不锈钢 n 奥氏体-铁素体双相不锈钢 n 沉淀硬化不锈钢等
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
按钢中合金元素分类
n 铬系不锈钢、铬镍系不锈钢、铬镍钼系 不锈钢、铬锰镍（氮）系不锈钢等数种。
n 高纯铁素体不锈钢、超低碳奥氏体不锈 钢等新钢种。
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。
Fe-Ni、Fe-Cr二元合金相图
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
18Cr-8Ni不锈钢中C在γ相中极限 溶解度与温度的关系
n 良好耐腐蚀性、氧化性、 n 优异的力学性能、物理性能、工艺性能 n 化工、能源、机械、轻工等行业得到广泛的应用。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
按钢的金相组织分类
n 按照国家标准GB/T13304-1991《钢的分 类》以及国际上通用的分类方法将不锈 钢划分为5类。
退火组织
2009-5-6
为3Crl3钢原 材料退火状态， 用氯化高铁盐 酸水溶液侵蚀， 组织为点状和 球状珠光体及 沿晶界呈断续 分布的二次碳 化物。
900℃保温并空冷后的显微组织为
铁素体及 沿轧制方 向分布的 碳化物，
2009-5-6
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2 马氏体不锈钢
2009-5-62008-5-14
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
2.1 成分、牌号、特点
n 成分：含Cr12~14%，含C：0.1~0.4%， Cr13型。
2009-5-6
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σ相形成的条件
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
1Crl8Ni9Ti锻后缓冷后析后 析出σ相
用20g铁氰 化钾、20g 氢氧化钾， 100ml水溶 液，1.5V， 电解
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
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Cr2O3。 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
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。
F形成元素，强化铁素体，优先于Cr与C结合生成TiC、 NbC，防止晶间腐蚀。易导致少量δ铁素体的出现。
n 马氏体型不锈钢的热处理：淬火，淬火回火， 退火。
n 退火或高温回火 ：铁素体+ M23C6
n 淬火：
马氏体+少量δ铁素体
n 淬火+高温回火：保留马氏体位向索氏体
n 过热：晶粒粗大，大量 δ铁素体形成 n 欠热：未溶解碳化物存在
n 淬火+低温回火 ：回火马氏体
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
n 常用牌号：12Cr13、20Cr13、30Cr13、 40Cr13等
n 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。
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2.2 热处理及金相组织
2009-5-6
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n 高温快冷形成的固溶有过饱和碳的奥氏 体固溶体，当在400℃~850℃温度下加 热时，会析出碳化物沉淀相。生成的沿 晶界分布的碳化物是造成奥氏体不锈钢 晶界腐蚀的主要原因。
2009-5-6
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Schaeffler组织图
1.1、成分、牌号、特点
n 成分：含Cr：11%~30%，尚可含少量的Mo、 Nb、Ti，基本上不含Ni。Cr17型和Cr25型
n 常用牌号：06Cr13Al、10Cr17、 10Cr17Mo、 008Cr27Mo、 008Cr30Mo2等
n 特点：
n 强度较高，耐氯化物应力腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀等 性能优良，但对晶界腐蚀敏感，低温韧性较差。
n 加热不发生相变；有强磁；冷加工成型和焊接工艺 较差；
n 具有三种脆性倾向：475℃、相析出脆、高温脆性
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
475℃脆性
n 铁素体不锈钢在400~550℃温度范围内 长时间加热会显著降低钢的耐蚀性，并 出现脆化，即所谓475℃脆性。研究表 明，这是富铬铁素体内相变的结果。
n 图表计算法：在化学成分已知时，可以根据 Schaeffler组织图、DeLong 组织图和WRC-92 组织图，查出δ铁素体的含量；
n 磁性法：有两种，一是磁称法，二是铁素体指 示仪，用已知δ铁素体含量的一系列标准样品 与待测试样同时进行对比测定。
n X光法等。
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
Nieq=Ni%+30×C%+0.5×Mn%
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
WRC-92组织图
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
三 、不锈钢中的组织和相
n 铁素体 n 奥氏体 n 马氏体
n Leabharlann Baidu铁素体 n σ相
n 碳化物相（K相）
2009-5-6
2009-5-6
上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
碳化物相
n 碳化物相是不锈钢中的一个基本组成相， 可 分 为 MC 、 M6C 、 M23C6 、 M7C3 几 种 类 型，它与钢中的含碳量与合金元素有关。
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上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
MC型碳化物
n 钢在凝固过程中，碳与亲和力较大的 钽、 铌、钛、钒结合，形成TaC、NbC、TiC、 VC碳化物。该类碳化物分布在晶界上起 到强化作用，阻止晶粒长大，抑制（Cr、 Fe）23C6碳化物的形成，提高不锈钢的抗 腐蚀性能。
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上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
δ铁素体
1Crl3钢1100℃淬油 300℃回火组织
铸态1Cr18Ni9Ti
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上海材料研究所分析培训第七章不锈 钢与耐热钢
测定δ铁素体含量的测定方法
n 金相法：可根据标准的图片进行比较，还可用 图像分析软件进行测定，注意侵蚀时不要显示 奥氏体晶界，否则定量结果可能偏高；