一章金属热处理基本知识.pptVIP

薛振林 陆志春 1.3.3低合金钢 ⑶低合金耐热钢 ①要求：应能在中等温度（400～600℃）时具有良好的耐热性，且所含的合金元素量不多，价格低廉。 ②应用：主要用于制造石油化工压力容器和高压锅炉，如钼钢、铬钼钢和铬钼钒钢,低合金耐热钢的正常组织是珠光体和铁素体 。这类钢在使用时间较长后，会发生影响力学性能的组织结构变化（老化），包括珠光体球化、石墨化、合金化再分配等,必须进行严格检测和定期检验 。 ③常用材料 珠光体耐热钢：0.5Cr—0.5Mo（12CrMo）、1.0Cr0.5Mo（15CrMo）、1.25Cr0.5Mo（14CrlMo）、1Cr—Mo一V等。这些钢具有良好的中温强度和一定的抗氢性能，在焊接方面的主要问题是近缝区的硬化和冷裂纹 。 贝氏体耐热钢：2.25Cr—1Mo（12Cr2Mo1）此种钢具有极好的持久强度和最佳的抗氢性能，是典型的石油加氢裂化容器用钢，但它具有明显的空淬倾向，焊接工艺控制更为严格。 薛振林 陆志春 1.3.4奥氏体不锈钢 ⑴不锈钢的分类： ①以铬为主加元素的铁素体不锈钢（0Cr13、1Cr17特）和马氏体不锈钢（1Cr13、2Cr13等）； ②以铬、镍为主加入元素的奥氏体不锈钢（0Cr18Ni9、00Cr18Ni10等）； ③奥氏体不锈钢在压力容器中应用较为广泛。 ④在含铬18％的钢中加入镍，当镍含量大于13％时，可以在常温下获得稳定的单相奥氏体钢。但是经过热加工，在1050~1100℃加热后进行淬火，含镍低至8％也可获得亚稳的单相状态的奥氏体组织，即铬18镍8钢，这是一种较经济的奥氏体不锈钢。 薛振林 陆志春 1.3.4奥氏体不锈钢 ⑵奥氏体不锈钢特点： ①机械性能与铁素体类的相比较，其屈服点低，但屈服后的加工硬化性高，塑性、韧性好。 ②具有面心立方晶格方面所特有的性能，与体心立方晶格的铁素体不同，不出现低温脆性，所以它可以作为低温用钢。同时奥氏体类钢还具有良好的高温性能，也可作耐热钢。 ③具有非常显著的加工硬化特性——其原因主要是由于亚稳的奥氏体在塑性变形过程中形成马氏体。热处理不能用来强化奥氏体钢，而采用冷加工的方法可以对其进行强化处理。 ④就奥氏体不锈钢的耐蚀性而言，由于使用条件的变化，存在着晶界腐蚀、点蚀及应力腐蚀破裂等问题。 薛振林 陆志春 1.3.4奥氏体不锈钢 ⑶奥氏体不锈钢常用牌号及性能： 常用牌号是1Cr18Ni9，它具有良好的化学稳定性，在氧化性和某些还原性介质中耐蚀性很高，但在敏化状态，存在晶间腐蚀的敏感性，在高温氯化物溶液中极易发生应力腐蚀开裂。 许多铬镍奥氏体不锈耐酸钢是在1Cr18Ni9的基础上通过合金化途径发展出来的。 1.4.4承压类特种设备常用钢材及性能 例如为改善抗晶间腐蚀性能而发展出的低碳（C≤0.06％）的0Crl8Ni9，超低碳（C≤0.03％）的00Crl8Nil0，以及加入钛来稳定碳的0Crl8Ni9Ti，为提高抗点蚀性能而发展的含钼不锈钢0Crl7Nil2Mo2等。 就奥氏体不锈钢的耐蚀性而言，由于使用条件的变化，存在着晶界腐蚀、点蚀及应力腐蚀破裂等问题。 1.4.4承压类特种设备常用钢材及性能 奥氏体不锈钢晶间腐蚀的原因： A 不锈钢能够抗腐蚀性主要是多中的铬元素作用，但其含量必须大于13%才能有抗腐蚀能力。 B 一般认为是由于晶间贫铬所致，即晶间的铬含量小于13%。 C 如果不锈钢在450～850℃的温度范围内长时间停留，钢中的碳会向奥氏体晶界扩散，并在晶界处与铬化合析出碳化铬（Cr23C6）， D由于铬的扩散速度小于碳的，在碳化物两侧出现含铬低于11.4％，厚度约为数十至数百纳米的贫铬区。 1.4.4承压类特种设备常用钢材及性能 E 由于这种贫铬使晶间不能抵抗某些介质的浸蚀，所以这样的晶间对腐蚀介质就十分敏感。 由于焊接时焊缝和热影响区在升降温过程中难于避开450℃～850℃的温度区间，所以焊接接头金属的晶间容易贫铬发生晶间腐蚀。除焊接外，其它热加工或使用过程，如温度处于敏化温度区间，也有可能导致奥氏体不锈钢晶间贫铬。 1.4.4承压类特种设备常用钢材及性能 在奥氏体不锈钢焊接接头中，晶间腐蚀可以发生在热影响区，也可以发生在焊缝表面或熔合线上。 晶间腐蚀是奥氏体不锈钢较常见的破坏形式。 晶间腐蚀沿晶界进行，使晶界产生连续性的破坏。 这种腐蚀开始于金属表面，逐步深入其内部，直接引起破裂。产生晶间腐蚀的不锈钢，从外表看不出与正常钢材有什么不同。但是被腐蚀的晶间几乎完全丧失了强度，在应力作用下会迅速产生沿晶间的断裂。严重的晶间腐蚀试样，在弯曲90°后，其弯曲处出现明显的裂纹。最严重的可以完全失去金属声音，轻敲即可碎成粉末。 1.4.4承压类特种设备常用钢材及性能 解决晶间腐蚀的措施： （1）选用低碳、超低碳和加钛或铌的奥