不锈钢热处理几金相图Word格式.docx
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料：
2Cr13
三氯化铁盐酸水溶液浸蚀
图1：
回火索氏体、少量未溶铁素体和少量碳化物颗粒。
2Cr13钢的Ac1为820℃，Ac3为950℃，正常的淬火温度应为980～1000℃。
由于淬火温度偏低，晶粒过于细小，碳化物溶解不充分，合金元素均匀化不够，从而会降低钢的耐腐蚀性能和耐热性能。
图2：
带马氏体位向的均匀回火索氏体，属正常的调质组织。
2Cr13钢淬火后通常采用600~750℃高温回火，而不采用中温回火。
因为中温回火时，生成（Cr,Fe）7C3碳化物，碳化物的周围形成贫铬区。
中温回火的温度不足以使基体富铬区的铬向贫铬区扩散，使腐蚀性能明显降低；
而高温回火形成M23C6碳化物，其周围的贫铬区容易通过高温回火的扩散而得到消除，同时高温回火也可以获得良好的综合力学性能。
2Cr13（球化退火淬火、回火处理）金相图
图三
图四
图1、图2球化退火处理；
图3、图4淬火、回火处理
苦味酸、盐酸酒精溶液浸蚀
球粒状珠光体和沿晶断续分布之颗粒状碳化物。
颗粒较大且分布不甚均匀的球状珠光体、铁素体及少量片状珠光体，沿晶界有断续链状碳化物。
球化组织优劣直接影响以后淬火、回火质量。
图2中组织不均匀，且有层片状珠光体，则零件在加热淬火时容易发生变形或组织粗大。
图3：
回火索氏体和未溶块状铁素体，固溶程度差，将影响该材料的耐腐蚀性。
图4：
均匀的回火索氏体及少量铁素体。
该组织用于石油零件，耐腐蚀性及其他性能均优良。
2Cr13属亚共析不锈钢，如果退火预备组织完善，淬火加热能使碳化物充分固溶于奥氏体，可获得无残余铁素体或少量铁素体及中等针状马氏体，回火后获得回火索氏体组织，其耐蚀性与强韧性均会优良。
2Cr13（退火处理）金相图
料：
退火处理
球状珠光体和铁素体组织。
2Cr13钢属马氏体不锈钢，其主要性能和1Cr13钢相似，但由于含碳量较高，其强度和硬度比1Cr13钢稍高，而耐腐蚀性能和耐热性能则略有降低。
2Cr13钢经调质处理后具有很高的强度和良好的综合性能，可用于承受较高应力的零件，如高压透平零件，耐有机酸、盐的水溶液和食品介质的设备，以及用于造纸设备、医疗设备、刀具等。
2Cr13（淬火、回火）金相图
淬火、回火
苦味酸盐酸水溶液浸蚀
马氏体以及少量残余奥氏体。
硬度为49.0~50.5HRC
2Cr13钢的淬火温度有关标准推荐为1000~1050℃，但实际上以980~1000℃比较适宜。
淬火温度略高于1000℃时，很容易发生过热现象（与成分波动也有关），使淬火后马氏体组织粗大，使韧度下降，还会影响其抗蚀性能。
所以淬火加热温度控制要适当、严格。
1Cr17（热轧、退火）金相图
1Cr17
热轧、退火
王水-甘油浸蚀
铁素体和碳化物颗粒。
1Cr17钢属高铬铁素体不锈钢。
当钢的含碳量低而铬量高时，钢的组织由铁素体和（Fe、Cr）7C3型碳化物所组成，当含碳量高而含铬量低时，可以出现少量的珠光体组织。
简单的Cr17型不锈钢加热时不发生相变，但碳化物可以发生溶解。
所以一般来说，1Cr17钢的性能不能通过热处理来改善。
通常1Cr17钢只用作退火处理，退火温度为760～780℃。
1Cr17钢室温时脆性较大，当加热温度到850℃以上时晶粒明显长大，脆性更加明显，加热到1100℃时，晶粒长大更加激烈，其脆性更加严重。
1Cr17（Cr：
17.6％；
Si：
1.3％；
Mo：
0.8％；
Mn：
0.55％）金相图
0.55％）
退火态
硫酸铜盐酸水溶液浸蚀
点粒状碳化物均匀地分布在铁素体基体上。
此图片取自试样横截面，故观察不到组织偏析。
此钢的使用性能与组织状态与图1的基本相同。
硬度为169～175HVl。
1Cr13金相图
图五
图六
1Cr13
原材料退火状态；
1000℃淬油，300℃回火；
1100℃淬油，300℃回火
图4、图5：
1000℃淬油，680℃回火；
图6：
1100℃淬油，680℃回火
氯化高铁盐酸水溶液浸蚀
球状珠光体和铁素体。
马氏体和白色铁素体，铁素体呈带状分布。
为正常的淬火组织。
马氏体十分粗大，铁素体含量增加，为过热组织。
1Cr13钢为半马氏体钢，也属耐热钢范围，正常淬火的显微组织除马氏体外，一般含量铁素体低于15%。
1Cr13钢的正常淬火温度为950~1050℃，过热淬火容易产生δ温!
铁素体，而且从相图看淬火温度越高，产生δ铁素体的比例也越多，大量的!
铁素体无论对钢的力学性能还是耐腐蚀性能都有明显的降低作用，且一旦出现高温!
铁素体很难通过以后的热处理，按相图使其转变成奥氏体而给予消除，所以应尽量避免高温铁素体的出现。
图4、图5的显微组织为保留马氏体位向的回火素氏体和带状铁素体，属正常调质组织。
原材料的带状偏析比较明显，铁素体带分布不均匀，铁素体带中黑色链状分布的为非金属夹杂物（硫化物）。
图6为保留马氏体位向的回火素氏体和带状分布的铁素体，组织粗大，为淬火过热的调质组织。
1Cr13钢退火状态具有较高的韧度和冷冲变形能力，并有很好的抛光性以及切削加工性能。
经调质处理后具有良好的综合力学性能。
1Cr13钢具有可焊性，但焊后应及时进行退火处理，以防焊接裂缝的产生。
1Cr13钢在弱腐蚀介质中，如盐水溶液、硝酸以及某些浓度不高的有机酸、食品介质等，在温度不超过30℃的条件下，具有良好的耐腐蚀性能。
同时在潮湿大气、蒸汽、淡水和海水等条件下，也具有良好的耐腐蚀性能。
1Cr13钢主要用于制作对韧度要求较高、受冲击载荷且具有不锈性的零件，如透平叶片、水压机阀、紧固件，以及常温下耐弱介质腐蚀的设备
718合金的显微组织
718合金经标准热处理后的显微组织如图1所示。
718合金的基本组织是在Ni-Cr-Fe-Mo合金奥氏体（g－FCC）基体上藉着析出共格有序的Ni3Nb型g￠￠和Ni3（Al,TI,Nb）型g￠强化的镍基高温合金，同时在合金中还存在有不同形貌稳定的Ni3Nb型δ相。
从SEM显微组织（图1（a））看出，稳定的Ni3Nb型δ相主要在晶界析出。
图1（b）是标准热处理条件下g￠￠相的TEM形貌，g￠￠相为弥散细小的盘片状，平均尺寸约为20nm，而g￠相呈圆球状，两相分别单独析出[1,2]。
此外，SEM组织观察可见晶内或晶界分布着一些大块颗粒，用能谱分析晶内较大颗粒的组成，确定含有85.75％Nb和14.25％Ti，结合前面的化学相分析结果得知，主要为含Nb、Ti的MC型碳化物。
0Cr17Ni7Al
热处理
1）固溶,1000～1100℃快冷;
2）565℃时效,经固溶处理后,760±
15℃保持90min,在1h内冷却到15℃以下,保持30min,再加热到565±
10℃保持90min,空冷;
3）510℃时效,经固溶处理后,955±
10℃保持10min,空冷到室温在24h以内冷却到-73±
6℃,保持8h,再加热到510±
10℃保持60min,空冷。
金相组织
组织特征为沉淀硬化型。
Sus3040Cr18Ni9-处理工艺
热处理规范：
固溶1010～1150℃快冷。
金相组织：
组织特征为奥氏体型。
由于含有较高的镍且在室温下呈奥氏体单相组织，所以它与Cr13不锈钢相比具有高的耐蚀性，在低温、室温及高温下均有较高的塑归和韧性，以及较好的冷作成型和焊接性。
但室温下的强度较低，晶间腐蚀及应力腐蚀倾向较大，切削加工性较差。
奥氏体在加热时无相变,因此不能通过热处理强化。
只能以提高钢的耐腐蚀性能进行热处理：
1）固溶处理；
其目的是使碳化物充分溶解并在常温下保留在奥氏体中，从而在常温下获单相奥氏体组织，使钢具有最高的耐腐蚀性能。
固溶处理的加热温度一般均较高，在1050-1100C之间，并按含碳量的高低作适当调整。
由于18-8不锈钢导热性很差，不仅要通过预热后再进行淬火加热,而且在固溶处理（淬火加热）时的保温时间要长。
固溶处理时，要特别注意防止增碳。
因为增碳将会增加18-8钢的晶间腐蚀倾向。
冷却介质,一般采用清水。
固溶处理后的组织一般是单相奥氏体,但对含有钛、铌、钼的不锈钢，尤其当是铸件时,还含有少量的铁素体。
固溶处理后的硬度一般在135HBS左右。
2）除应力退火；
为了消除冷加工后的残余应力，处理在较低的温度下进行。
一般加热至250-425C，经常采用的是300-350C。
对于不含钛或铌的钢不应超过450C，以免析出碳化铬而引起晶间腐蚀。
为了消除焊接后的残余应力,消除钢对应力腐蚀的敏感性,处理一般在较高的温度下进行。
加热温度一般不低于850C。
冷却方式，对于含有钛或铌的钢可直接在空气中冷却；
对于不含有钛或铌的钢应水冷至500C以后再在空气中冷却。
3）稳定化处理；
为了防止钛和铌的奥氏体不锈钢在焊接或固溶处理时，由于TiC和NbC减少而引起耐晶间腐蚀性能降低,需将这种不锈钢加热到一定温度后（该温度使铬的碳化物完全溶于奥氏体，而TiC和NbC只部分溶解）再缓冷。
在冷却过程中,使钢中的碳充分地与钛和铌化合,析出稳定的TiC和NbC，而不析出铬的碳化物，从而消除18-8奥氏体不锈钢的晶间腐蚀倾向,这种处理过程称之为稳定化处理。
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