常见不锈钢材料的分类、特点与热处理.docx

1、不锈钢是在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，按正火状态下钢的组织状态，可以分为铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和马氏体不锈钢。01 铁 素 体 不 锈 钢当铬含量到达 13时，铁铬合金将无相变；铬量到达 12能耐蚀，故 Cr13 铁素体钢就成为铁素体不锈钢。特点：铁素体不锈钢的耐蚀性和抗氧化性均较好，特别是抗应力腐蚀性能较好，但机械性能（屈服强度比奥氏体不锈钢高，但冲击韧性低，脆性大）及工艺性能较差，多用于受力不大的耐酸结构和作抗氧化钢使用。1、铁素体不锈钢的钢种和类型Cr13 型：如 0Cr13、0Cr13Al（Al:扩大 F，抗氧）等，常用作耐热钢，抗氧化。Cr16-19 型：如

2、 Cr17、Cr17Ti、Cr17Mo1Nb 等，可耐大气、淡水、稀硝酸介质腐蚀。Cr25-28 型：如 Cr25Ti、Cr26Mo1、Cr28 等，是耐强腐蚀介质的耐酸钢。2、铁素体不锈钢的脆性高铬铁素体钢的缺点是脆性大，其原因主要是：粗大的原始晶粒：铸态下组织粗大，不能通过加热冷却过程中的相变来细化，只能通过形变再结晶来细化；铁素体由于原子扩散快（原理同F 不产生晶间腐蚀，Cr 扩散快），有低的晶粒粗化温度和高的晶粒粗化速率。解决方法：生产中将终锻温度或终轧温度控制在 750或更低的温度；向钢中加少量钛，以 Ti（C、N）阻止晶粒长大；增加铁素体不锈钢中在高温的奥氏体量，来控制晶粒粗化。相

3、：相具有高的硬度(HRC68 以上)，常常沿晶界分布，故引起很大的脆性，并可能促进晶间腐蚀。（快速冷却，减少其析出）475脆性：（在 400500温度范围长时间加热后或在此温度范围内缓冷时，钢在室温下变得很脆）原因：475加热时，铁素体内的铬原子趋于有序化，形成许多富铬的铁素体，它们与母相保持共格关系，引起晶格畸变和内应力，此时，钢的强度升高，冲击韧性降低，脆性增大钢中含有 C、N、O 等杂质及夹杂物3、铁素体不锈钢的热处理铁素体不锈钢平衡组织为铁素体铬的碳化物目的：为了获得成分均匀的铁素体组织，减少碳化物析出，消除晶间腐蚀倾向，以及消除相析出和 475脆性，铁素体不锈钢在热轧后常采用淬火、回

4、火或退火热处理工艺。（碳化物析出时容易产生点腐蚀和晶间腐蚀）02 奥 氏 体 不 锈 钢奥氏体不锈钢是以 18Cr-8%Ni 为典型成分而发展起来的。(18-8 型奥氏体不锈钢)特点：耐蚀性高（比 M 不锈钢高，比 F 不锈钢低），而且具有高的塑性、韧性和低温韧性，易于加工成形为各种形状的钢材，具有良好的焊接性能、无磁性等，即具有良好的综合机械性能，是用量最大的一类不锈钢。1、典型钢种、性能及应用Cr-Ni 系不锈钢：0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni11Nb、00Cr18Ni10、00Cr17Ni7Cu2、（加 Ti、Nb减少晶界腐蚀；加 Cu 降低应力

5、腐蚀，扩大 A 元素）Cr-Mn-N 系、Cr-Mn-Ni-N 系不锈钢（加 Mn 和 N 可代替 Ni）典型钢种：1Cr17Mn13N、1Cr18Mn8Ni5N（分析：WCr12不锈钢；含 Mn、Ni、N 为奥氏体不锈钢，如含 Cr、Al 则为 F不锈钢）N 的固溶强化使钢具有较高的屈服强度、塑性和韧性。亚稳奥氏体不锈钢：在冷变形时发生部分马氏体转变，使钢在冷作硬化基础上又加上马氏体强化。补充：在 MsMd 之间形变诱发 M 相变，大于 Md 形变使A 机械稳定化。2、奥氏体不锈钢的平衡组织及热处理18-8 型奥氏体不锈钢平衡态组织为奥氏体铁素体碳化物复相组织，实际的单相奥氏体是通过固溶处理

6、获得的。目的即：使铁素体和碳化物都溶到 A 中，获得单相的 A。03 马 氏 体 不 锈 钢1.马氏体不锈钢含 12-18Cr,和铁素体不锈钢相比，其成分特点是：铬的上限含量较低（如过多，则为 F）还含有一定量的碳和镍等相稳定化元素。（镍不能过多）这类钢的耐蚀性、焊接性较奥氏体、铁素体不锈钢要差，塑性比 A 不锈钢差，但由于它有较好的机械性能和耐蚀性的结合（有一定耐蚀性，承受一定载荷）2.用于制造机械零件、医用手术工具、测量工具、不锈轴承、弹簧等。3.综合比较 A（奥氏体）、F（铁素体）、M 不锈钢的耐蚀性和力学性能：M 不锈钢耐蚀性较差，但能承受一定载荷；A 不锈钢，耐蚀性居中，强度一般，但塑韧性好；F 不锈钢耐蚀性和抗氧化性均较好,但是脆性大。1、典型钢种、成分和应用低碳的 13Cr 钢：如 1Cr13、2Cr13；低碳的 17Cr-2%Ni（Ni：稳定 A）：Cr 多固溶强化。与相当于耐蚀调制钢：热处理为淬火+高温回火。（合金使得 S 点左移，所以作用类似调制钢）中碳的 13Cr 钢：如 3Cr13、4Cr13 相当于耐蚀工具钢；淬火+低温回火高碳的 18Cr 钢：如 9Cr18