最新-特殊性能钢剖析教学讲义ppt.ppt

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1、-特殊性能钢剖析F、M不锈钢为含Cr较高的Fe-Cr-C合金，由Fe-Cr合金平衡相图可见（假设不含C）Cr＜12％淬火M，称M钢。Cr＞13％不发生相变，得F钢。介于中间得F-M钢。不锈钢马氏体型不锈钢实际上都含有C，C与Cr相反是强A形成元素，故实际上Cr＞12％甚至达18％时仍可得到M不锈钢。不锈钢马氏体型不锈钢化学成分：Cr：12%~18%C含量：0.1~1.0%，根据C含量，有Cr13和Cr18型随C↑，强度，耐磨性↑，耐蚀性↓常用来制作机械性能要求较高，耐蚀性要求低的机械零件和工具。不锈钢不锈钢马氏体型不锈钢常用牌号3Cr13、4Cr13具有较高强度、硬度。用于

2、要求耐蚀、耐磨件，医疗器械、量具等，如手术刀、量具等。医疗器械不锈钢刀Cr18型M不锈钢（9Cr18、1Cr17Ni2）不锈钢不锈钢马氏体型不锈钢常用牌号9Cr18不锈钢：轴承，石油，化工，海洋领域热处理1050~1100℃，淬火，150~160℃回火，组织：回火马氏体向心球轴承不锈钢不锈钢马氏体型不锈钢1Cr17Ni2不锈钢在Cr17型不锈钢的基础上加2％的Ni，扩大γ相区，使1Cr17的组织高温时由α相过渡到γ+α两相区，淬火后得M+F。F控制在10～15％（体积），太多，力学性能↓。即保持1Cr17耐蚀性，又具备Cr13型力学性能碳化物少，M、F电位相近淬火后低温或高

3、温回火，分别得回火M或回火索氏体＋少量F常用牌号不锈钢不锈钢铁素体型不锈钢化学成分C<0.25%，Cr：12~30性能特点：成本低（不含或含少量Ni）没有相变，不能热处理强化。耐酸能力强，抗氧化性能好，塑性高，但强度较低最大缺点：脆性大及缺口敏感性大（晶粒粗、有σ相等）、焊接性能差。组织：F＋很少量碳化物（C很低）不锈钢不锈钢铁素体型不锈钢●晶粒粗大铸态组织晶粒粗大。不能相变细化，只能通过压力加工(热轧、锻造)碎化。加工温度超过900℃晶粒显著粗化。晶粒粗大，钢脆性大。措施：终轧、终锻温度750℃或更低的温度；向钢中加入少量钛、N,以Ti（C、N）阻止晶粒长大

4、；增加铁素体不锈钢中在高温的奥氏体量，来控制晶粒粗化。不锈钢不锈钢铁素体型不锈钢●σ相析出F不锈钢在550-850℃长期停留从F中析出σ相。σ相是FeCr金属间化合物，复杂六方结构，高的硬度大的体积效应，且常沿晶界分布，产生很大脆性。σ相形成缓慢，温度越低形成速度越慢，加热至850℃以上，保温1h，可使σ相重新溶解，使钢塑、韧性恢复。但含Ni、Mo、Mn的钢，σ相溶解困难。钢中σ相●475℃脆性高铬F不锈钢中，Cr＞15％时，400-525℃长时间加热或缓冷时，室温下变得很脆，脆化严重的温度在475℃左右，称475℃脆性。此脆性可通过600-650℃加热后快冷消除。

5、原因：此温度F内的Cr趋于有序化，形成许多富铬(铬80％，铁20％)小区域，与母相共格，引起点阵畸变和内应力，使钢韧性↓强度↑。不锈钢不锈钢铁素体型不锈钢●高温脆性高铬F不锈钢加热到900-1000℃以上冷却到室温，呈现严重脆化，抗蚀性急剧↓，称高温脆性。原因：含较多间隙原子(C、N)的F不锈钢，从高温冷到室温，在晶界或位错上析出高铬碳化物或氮化物引起脆性；还有人认为高铬F钢(Crl7、Cr25)900℃以上加热淬火时，碳、氮及合金元素向晶界吸附，使晶界区A形成元素浓度↑，形成一层包围F晶粒的A层，淬火冷却时转变为M引起脆性。不锈钢不锈钢铁素体型不锈钢不锈钢不锈钢铁素体型不

6、锈钢用途主要用在对机械性能要求不高，但对耐蚀性要求很高的场合（如生产硝酸、磷酸的机械零件、氮肥设备和化工使用的管道等）。铁素体不锈钢制品硝酸生产装置不锈钢不锈钢奥氏体型不锈钢化学成分C<0.12%，高Cr（17~25），高Ni（8~29%）+Mn，Nr性能特点较高的耐蚀性，塑性和低温韧性，以及高的加工硬化能力，无磁性，而且具有良好的焊接性能，是工业上应用最广泛的不锈钢，约占不锈钢总产量的2/3。克服F不锈钢脆、焊接性差的问题；M不锈钢耐蚀性差的问题。缺点：强度低（不能用淬火强化，只能通过形变强化）；有晶间腐蚀、应力腐蚀、点腐蚀等倾向。不锈钢不锈钢奥氏体型不锈钢A

7、不锈钢的晶间腐蚀(1)450~800，保温或缓冷(2)焊接热影响区(3)在晶界析出Cr23C6，形成腐蚀电池产生原因:晶粒边界形成贫Cr层现象防止措施(1)降低C含量：0.03%以下(2)加Ti，Nb，避免晶界析出Cr23C6(3)适当热处理：固溶处理，稳定化处理等(4)调整r形成元素与a形成元素的比例，A+F两相组织不锈钢不锈钢奥氏体型不锈钢A不锈钢的应力腐蚀产生原因:拉应力与腐蚀综合作用而引起的开裂，[Cl-]，[OH-]防止措施（应力、介质和材料成分）(1)可以通过退火或合理的结构设计来降低制造过程