《金属材料学实验》4-不锈钢及耐热钢的显微组织观察.pptx

不锈钢及耐热钢的显微组织观察;实验目的;1.不锈钢分类;1.1铁素体不锈钢：

在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢，含铬量在11%~30%。铁素体不锈钢一般不含镍，这类钢存在脆性大塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点，因而限制了它的应用。

典型铁素体不锈钢有0Cr13、Cr16~19型（如Cr17）、Cr25~28型（如Cr25）。

铁素体不锈钢的热处理比较简单，一般在750℃~850℃范围内退火。

从组织结构分析，引起脆性的主要原因有以下三个方面：1）晶粒粗大；2）475℃脆性；3）σ相析出。;1.2马氏体不锈钢：

铬含量不低于12%(一般在12%~18%)，碳含量较高，使用组织为马氏体的不锈钢。马氏体不锈钢具备高强度和耐蚀性，常用的是Cr13型不锈钢，1Cr13~4Cr13。含铬量都是12~14%，只是含碳量（0.1~0.4%）不同。

这类钢淬透性好，最终热处理一般是淬火加回火：1Cr13、2Cr13采用淬火+高温回火；3Cr13、4Cr13采用淬火+低温回火。

1Cr17Ni2是马氏体不锈钢中耐蚀性最好的，强度最高的钢之一。9Cr18钢为高碳高铬的马氏体不锈钢。;1.3奥氏体不锈钢：

在使用状态基体组织为稳定的奥氏体的不锈钢。具有很高的耐蚀性，良好的冷加工性和良好的韧性、塑性、焊接性和无磁性，但一般强度较低。

热处理必须进行固溶处理：加热到1050℃~1150℃，使碳化物全部溶解。

典型奥氏体不锈钢有1Cr18Ni9（302）、0Cr18Ni9（304）、00Cr19Ni10（304L）、0Cr17Ni12Mo2（316）、00Cr17Ni14Mo2（316L）

。;1.4双相钢：

基体组织主要由奥氏体、铁素体或马氏体中任何两相所组成的不锈钢。但通常特指奥氏体-铁素体型双相不锈钢。指铁素体与奥氏体各约占50%，一般较少相的含量最少也需要达到30%的不锈钢。常用钢种有：022Cr23Ni5Mo3N（2205）

热处理：通常采用1000-1100℃水淬。

组织特点：铁素体的存在提高了奥氏体的屈服强度和抗晶间腐蚀行；而奥氏体的存在，降低了高铬铁素体的脆性，提高韧性，降低晶粒长大的倾向。;2.耐热钢;热强钢分为珠光体型、奥氏体型、马氏体型。

珠光体热强钢：使用温度低于600℃

1）低碳珠光体型：C：0.08~0.2%，典型钢：15CrMo，热处理：正火（Ac3+50℃）+回火（回火温度高于使用温度100℃）

2）中碳珠光体热强钢：C：0.25~0.5%，典型钢：35CrMo

奥氏体热强钢：使用温度可达850℃

1）固溶强化型：1Cr18Ni9Mo、1Cr18Ni11Nb

2）沉淀强化型：HK-40（4Cr25Ni20）

马氏体热强钢：使用温度可达1000~1100℃

1）叶片马氏体钢：15Cr11MoV，1050~1100℃淬，720~740℃回火

2）阀门马氏体钢：4Cr10Si2Mo，1010~1040℃淬，750℃回火;马氏体不锈钢;马氏体不锈钢;2Cr13980℃淬火700℃回火S回

C:0.16~0.25;Mn:≤1.00;Si:≤1.00;S:≤0.030;P:≤0.035;Cr:12.0~14.0

;4Cr13淬火后400℃回火M回+T+K

C:0.36～0.45;Si:≤0.60;Mn:≤0.80;S:≤0.030;P:≤0.035;Cr:12.0~14.0;铁素体不锈钢;奥氏体不锈钢;1Cr18Ni9Ti热轧空冷A+δ;1Cr18Ni9Ti裂纹呈树枝状;00Cr18Ni5Mo3Si2

C≤0.03,Si:1.30~2.00,Mn:1.00~2.00,Ni:4.50~5.50,Cr:18.00~19.50,Mo:2.50~3.00;热强钢;15CrMo运行5万hF+P球;HK-40（4Cr25Ni20）铸态A+骨架状共晶体（r+Cr7C3）;HK-40（4Cr25Ni20）铸态A+骨架状共晶体（r+Cr7C3）;HK-40（4Cr25Ni20）950℃时效（晶界：共晶碳化物，晶内：A+碳化物）;;HK-40（4Cr25Ni20）1050℃时效（晶界：共晶碳化物，晶内：A+碳化物）;HK-40（4Cr25Ni20）1050℃时效（晶界：共晶碳化物，晶内：A+碳化物）;;HK-40（4Cr25Ni20）1150℃时效（晶界：共晶碳化物，晶内：A+碳化物）晶界K变成链状;实验内容