马氏体不锈钢热处理

马氏体不锈钢热处理
马氏体不锈钢热处理君子兰一、马氏体不锈钢典型的马氏体不锈钢钢号有
1Cr134Cr13和9Cr18等 1Cr13钢加工工艺性能良好。

可不经预热进行深冲、弯
曲、卷边及焊接。

2Crl3冷变形前不要求预热但焊接前需预热 ICrl3、2Cr13主要用来制作耐蚀结构件如汽轮机叶片等而3Cr13、4Cr13 主要用来制作医疗器械外科手术刀及耐磨零件9Cll8可做耐蚀轴承及刀具。

二、铁素体不锈钢铁素作不锈钢的含Cr量一般为1330合碳量低于0.25。

有时还加入其它合金元素。

金相组织主
要是台铁素体加热及冷却过程中没有αγ转变不能用热处理进行强化。

抗氧化性强加入合金元素比可在有机酸及含Cl-的介质中有较强的抗蚀。

同时它还具有良
好的热加工性及一定的冷加工性。

铁体不锈钢主要用来制作要求有较高的耐蚀性而
强度要求较低的构件广泛用于制造生产硝酸、氮肥等设备和化工使用的管道等。

典型的铁案体不锈钢有Crl7型、Cr25型和Cr28型其成分性能及热处理工艺如表所示。

三奥氏体不锈钢奥氏作不锈钢是克服马氏作不锈钢耐蚀性不足和铁素体不
锈钢脆性过大而发展起来的。

基本成分为Crl8、Ni8简称188钢。

其特点是合碳量低于0.1利用Cr、Ni配合获得单相奥氏体组织。

奥氏作不锈钢一般用于制造生产硝酸、硫酸等化工设备构件、冷冻工业低温设备构件及经形变强化后可用作不锈钢
弹簧和钟表发条等。

奥氏体不锈钢具有良好的抗均匀腐蚀的性能但在局部抗腐蚀
方面仍存在下列问题 1.奥氏体不锈钢的晶间腐蚀奥氏作不锈钢在450850?保温或缓慢冷却时会出现晶问腐蚀。

合碳量越高晶间蚀倾向性越大。

此外在焊接件的热影
响区也会出现晶间腐蚀。

这是由于在晶界上析出富Cr的Cr23C6。

使其周围基体产生贫铬区从而形成腐蚀原电池而造成的。

这种晶间腐蚀现象在前面提到的铁素体不锈钢中也是存在的。

工程上常采用以下几种方法防止晶间腐蚀 1降低钢中的碳量使钢中合碳量低于平衡状态下在奥氏体内的饱和溶解度即从根本上解决了铬
的碳化物Cr23C6在晶界上析出的问题。

通常钢中合碳量降至0.03以下即可满足抗晶间腐蚀性能的要求。

2加入Ti、Nb等能形成稳定碳化物TiC或NbC的元素避免在晶界上析出Cr23C6即可防上奥氏体不锈钢的晶间腐蚀。

3通过调整钢中奥氏体形成元素与铁素体形成元素的比例使其具有奥氏体魈逅嘧橹渲刑靥逭?一12。

这种双相组织不易产生晶间腐蚀。

4采用适当热处理工艺可以防止晶间腐蚀获得最
佳的耐蚀性。

2.奥氏体不锈钢的应力腐蚀应力主要是拉应力与腐蚀的综合作用所引起的开裂称为应力腐蚀开裂简称SCCStress Crack
Corrosion。

奥氏体不锈钢容易在含氯离子的腐蚀介质中产生应力腐蚀。

当合
Ni量达到8一10时奥氏体不锈钢应力腐蚀倾向性最大继续增加含Ni量至4550应力腐蚀倾向逐渐减小直至消失。

防止奥氏体不锈钢应力腐蚀的最主要途径是加
入Si24并从冶炼上将N含量控制在0.04以下。

此外还应尽量减少P、Sb、Bi、As 等杂质的含量。

另外可选用A-F双用钢它在Cl-和OH-介质中对应力腐蚀不敏感。

当初始的微细裂纹遇到铁素体相后不再继续扩展体素体含量在6左右。

3.奥氏作不锈钢的形变强化单相的奥氏体不锈钢具有良好的冷变形性能可以冷拔成很细的
钢丝冷轧成很薄的钢带或钢管。

经过大量变形后钢的强度大力提高尤其是在零下温区轧制时效果更为显著。

抗拉强度可达 2 000 MPa以上。

这是因为除了冷作硬
化效果外还叠加了形变诱发M转变。

奥氏作不锈钢经形变强化后可用来制造不锈
弹簧、钟表发条、航空结构中的钢丝绳等。

形变后若需焊接则只能采用点焊工艺、
形变使应力腐蚀倾向性增加。

并因部分γ-M转变而产生铁磁性在使用时如仪表零件中应予以考虑。

再结晶温度随形变量而改变当形变量为60时其再结晶温度降为650?冷变形奥氏体不锈钢再结晶退
火温度为8501050?850?则需保温3h1050?时透烧即可然后水冷。

三.奥氏体不锈钢的热处理奥氏体不锈钢常用的热处理工艺有固溶处理、稳定化处理和去应
力处理等。

1固溶处理。

将钢加热到10501150?后水淬主要目的是使碳化物溶于奥氏体中并将此状态保留到室温这样钢的耐蚀性会有很大改善。

如上所述为了防止
晶问腐蚀通常采用固溶化处理使Cr23C6溶于奥氏体中然后快速冷却。

对于薄壁件
可采用空冷一般情况采用水冷。

2稳定化处理。

一般是在固溶处理后进行常用于
含Ti、Nb的18-8钢固处理后将钢加热到850880?保温后空冷此时Cr的碳化物完全溶解脱而钛的碳化物不完全溶解且在冷却过程中充分析出使碳不可能再形成格的
碳化物因而有效地消除了晶间腐蚀。

3去应力处理。

去应力处理是消除钢在冷加
工或焊接后的残余应力的热处理工艺一般加热到300350?回火。

对于不含稳定化元素Ti、Nb的钢加热温度不超过450t以免析出铬的碳化物而引起晶间腐蚀。

对于超低碳和合Ti、Nb不锈钢的冷加工件和焊接件需在500950?加热然后缓冷消除应力消除焊接应力取上限温度可以减轻晶间腐蚀倾向并提高钢的应力腐蚀抗力。

四、奥氏体-铁素体双相不锈钢在奥氏作不锈钢的基础上适当增加Cr含量并减少Ni含量并与回溶化处理相配合可获得具有奥氏体和铁素体的双相组织含4060δ-铁素体的不锈钢典型钢号有0Cr21Ni5Ti、1Cr21Ni5Ti、OCr21Ni6Mo2Ti等。

双相不锈钢与里氏体不锈钢相比有较好的焊接性焊后不需热处理而且其晶间腐蚀、应力
腐蚀倾向性也较小。

但由于含Cr量高易形成σ相使用时应加以注意。

不锈钢的合金化原理提高钢耐蚀性的方法很多如表面镇一层耐蚀金属、涂敷非金属层、电
化学保护和改变腐蚀环境介质等。

但是利用合金化方法提高材料本身的耐蚀性是最有效的防止腐蚀破坏的措施之一其方法如下 1加入合金元素提高钢基体的电极
电位从而提高钢的抗电化学腐蚀能力。

一般住钢中加入Cr、Ni、Si多元素均能提高其电极电位。

由于Ni较缺Si的大量加入会使钢变脆因此只有Cr才是显著提高钢基体电极电位常用的元素。

Cr 能提高钢的电极电位但不是呈线性关系。

实验证明钢的电极电位随合金元素的增加存在着一个量变到质变的关系遵循1/8规律。

当Cr含量达到一定值时即18原子l8、28、3/8……时电极电位将有一个突变。

因此
几乎所有的不锈钢中Cr含量均在12.5原子以上即11.7质量以上。

2加入合金元素使钢的表面形成一层稳定的、完整的与钢的基体结合牢固的纯化膜。

从而提高钢
的耐化学腐蚀能力。

如在钢中加入 CrSi.Al等合金元素使钢的表层形成致密的
Cr2O3SiO2Al2O3等氧化膜就可提高钢的耐蚀性。

3加入合金元素使钢在常温时能以单相状态存在减少微电池数目从而提高钢的耐蚀性。

如加入足够数量的Cr或CrNi使钢在室温下获得单相铁素体或单相奥氏体。

4加入Mo、Cu等元素提高钢抗非氧化性酸腐蚀的能力。

5加入TiNb等元素消除Cr的晶间偏析从而减轻了晶问腐蚀倾向。

6加入Mn、N等元素代替部分Ni获得单相奥氏体组织同时能大大提高铬不锈钢在有机酸中的耐蚀性。