今天給各位分享馬氏體不銹鋼的知識(shí)，其中也會(huì)對(duì)熱處理對(duì)馬氏體不銹鋼顯微組織和性能影響進(jìn)行分享，希望能對(duì)你有所幫助！

本文導(dǎo)讀目錄：

1、馬氏體不銹鋼

2、熱處理對(duì)馬氏體不銹鋼顯微組織和性能影響

3、馬氏體不銹鋼與304的區(qū)別

馬氏體不銹鋼

　　經(jīng)獲得適當(dāng)熱處理后在室溫下以馬氏體為基體組織的一類不銹鋼。

　　馬氏體是碳在相中的過飽和固溶體是體心立方結(jié)構(gòu)，具有鐵磁性。

　　馬氏體不銹鋼含11.5%～18%鉻和0.1%～1.2%碳，其他合金元素小于2%～3%。

　　常用牌號(hào)有1Cr13、2Cr13、3Cr13、3Cr13Mo、4Cr13、2Cr13Ni2、1Cr17Ni2及9Cr18、9Cr18MoV等。

　　這類鋼在美國AISI標(biāo)準(zhǔn)中納入400系列。

　　它們?cè)诟邷叵乱詩W氏體狀態(tài)存在，經(jīng)過適當(dāng)冷卻至室溫而轉(zhuǎn)變成馬氏體組織，鋼中常含有一定量的殘余奧氏體，鐵素體或珠光體。

　　馬氏體不銹鋼的特點(diǎn)是具有較高的硬度、強(qiáng)度、耐磨性和良好的抗疲勞性能以及具有一定的耐蝕性。

熱處理對(duì)馬氏體不銹鋼顯微組織和性能影響

　　將鋼坯沿縱向進(jìn)行切割至合適尺寸，以用于熱處理試驗(yàn)。

　　試樣的奧氏體化溫度選擇為980、1015和1050℃，奧氏體化時(shí)間為30、60和120min，然后在將鋼坯沿縱向進(jìn)行切割至合適尺寸，以用于熱處理試驗(yàn)。

　　試樣的奧氏體化溫度選擇為980、1015和1050℃，奧氏體化時(shí)間為30、60和120min，然后在200～700℃之間進(jìn)行回火處理，回火時(shí)間為60min。

　　將以上熱處理后的試樣進(jìn)行強(qiáng)度和硬度測(cè)量、顯微組織觀察及EDS能譜分析。

　　圖1所示為經(jīng)不同奧氏體化溫度處理的試樣光學(xué)顯微組織。

　　試樣的奧氏體化溫度分別為1050、1015和980℃，奧氏體化時(shí)間均為60min，然后統(tǒng)一在200℃下回火60min。

　　從圖中可以看出，隨著奧氏體化溫度的升高，試樣組織中的板條馬氏體比例顯著增多，980℃奧氏體化后材料組織中的馬氏體比例最低。

　　將金相試樣放置在空氣中一周后出現(xiàn)了大量的腐蝕界面，說明其耐蝕性顯著降低。

　　為了保證馬氏體不銹鋼組織中的馬氏體含量，選擇該材料的奧氏體化溫度為1050℃。

　　圖2（a）～（c）為不同回火溫度處理后試樣的掃描電鏡組織。

　　圖2（a1）～（c1）為其對(duì)應(yīng)的EDS能譜分析結(jié)果。

　　試樣的回火溫度分別為200、500和700℃，回火時(shí)間均為60min，各試樣的奧氏體化工藝一致，均為1050℃-60min。

　　從圖2中可看出，200、500和700℃回火后試樣組織中的碳化物組成分別為M23C6、M7C3和M23C6，而且隨著回火溫度的升高，材料組織中的析出相數(shù)量明顯增多。

　　圖3所示為不同奧氏體化工藝對(duì)試樣硬度的影響，各試樣的回火工藝均為200℃-60min。

　　從圖中可看出，當(dāng)奧氏體化溫度為1050℃、奧氏體化時(shí)間不超過60min時(shí)，試樣可以獲得最大的硬度。

　　對(duì)于馬氏體不銹鋼而言，硬度是由馬氏體板條在組織中的分布所決定的[3]。

　　當(dāng)馬氏體相中的合金元素含量越高、殘余奧氏體越少時(shí)，材料的硬度越高。

　　奧氏體化溫度的提高可以改善合金元素的均勻性、減少殘余奧氏體的含量，因此可以促進(jìn)材料硬度的提高。

　　但奧氏體化時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致材料晶粒的異常長(zhǎng)大，材料的強(qiáng)硬度異常惡化。

　　保持試樣的奧氏體化工藝一定（1050℃-60min），當(dāng)試樣經(jīng)200～700℃回火60min后，各試樣的硬度如圖4所示。

　　從圖4中可看出，當(dāng)試樣的回火溫度為200～400℃時(shí)，試樣的硬度值輕微下降；在400～500℃回火溫度內(nèi)，材料的硬度小幅度提高，這可以歸因于二次硬化現(xiàn)象，通常與馬氏體板條內(nèi)的M7C3碳化物的形成有關(guān)。

　　在500～700℃的回火溫度范圍內(nèi)，材料的硬度大幅度下降，這種軟化行為的發(fā)生是由于材料組織中的M7C3碳化物開始粗化并部分轉(zhuǎn)變?yōu)镸23C6碳化物。

　　圖5為不同奧氏體化溫度下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。

　　奧氏體溫度分別為980、1015和1050℃，奧氏體化時(shí)間為60min，奧氏體化后均在200℃保溫60min進(jìn)行回火處理。

　　從圖中可看出，隨著奧氏體化溫度的升高，其抗拉強(qiáng)度會(huì)有所升高但變化不明顯。

　　在1050℃時(shí)，其抗拉強(qiáng)度達(dá)到1800MPa；這主要是由于隨著奧氏體溫度的升高，板條馬氏體的數(shù)量明顯增多，板條馬氏體屬于硬質(zhì)相，其抗拉強(qiáng)度會(huì)升高，但是在這個(gè)溫度范圍內(nèi)淬火，中等大小的奧氏體晶粒長(zhǎng)大，又會(huì)降低其抗拉強(qiáng)度。

　　保持試樣的奧氏體化工藝一定（1050℃-60min），當(dāng)試樣經(jīng)200～700℃回火60min后拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度隨回火溫度的變化如圖6所示。

　　從圖中可以看出，當(dāng)回火溫度從200℃提高到400℃時(shí)，強(qiáng)度輕微降低；當(dāng)回火溫度從400℃升高至500℃范圍內(nèi)，材料的強(qiáng)度由于二次強(qiáng)化而出現(xiàn)一定的增加；隨著回火溫度進(jìn)一步升高至700℃，材料的強(qiáng)度顯著惡化。

　　材料強(qiáng)度隨回火溫度的變化與硬度變化規(guī)律一致。

　　經(jīng)不同回火溫度處理后試樣拉伸斷口SEM照片如圖7所示。

　　當(dāng)回火溫度為500℃時(shí)，試樣的斷口出現(xiàn)了明顯的塑性變形，其斷口形貌呈韌窩狀。

　　而回火溫度為200和700℃時(shí)，僅在少量微孔中發(fā)現(xiàn)了韌窩，絕大部分呈現(xiàn)出河流花樣。

　　而事實(shí)上，200和700℃回火溫度下的試樣均為混合斷裂，斷裂面主要表現(xiàn)為河流狀斷裂或是含有少量纖維狀韌性區(qū)域的脆性混合斷裂，韌窩狀主要存在于基質(zhì)碳化物界面。

　　綜合以上檢測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)該材料而言，最佳的熱處理工藝為1050℃-60min奧氏體化處理+500℃-60min回火處理。

　　該熱處理工藝既能保證材料的強(qiáng)硬度和組織中的馬氏體含量，具有一定的韌性特征，綜合力學(xué)性能最佳。

　　[1]白鶴，王伯健．馬氏體不銹鋼成分、工藝和耐蝕性的進(jìn)展[J].特殊鋼，2009，30(2)：30-33．。

　　[2]孫霞，劉春明．鑄造低碳馬氏體不銹鋼的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].鑄造，2007，56(1)：1-5．。

　　[3]黃維浩，任曉，何龍．熱處理工藝對(duì)馬氏體不銹鋼X39CrMo17-1組織和性能影響的研究[J]．動(dòng)力工程學(xué)報(bào)，2016，36(7)：583-588。

　　[4]周世鋒，王昱成，李向陽，等．ZG0Cr13Ni5Mo馬氏體不銹鋼模擬焊接HAZ組織與性能[J]．焊接學(xué)報(bào)，2004，25(4)：63-66．。

　　[5]馬龍騰，王立民，胡勁，等．AISI403馬氏體不銹鋼的熱變形特性研究[J]．材料工程，2013，41(5)：38-43．。

　　[6]袁武華，龔雪輝，孫永慶，等．0Cr16Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼的熱變形行為及其熱加工圖[J]．材料工程，2016，44(5)：8-14。

　　[7]王培，陸善平，李殿中，等．低加熱速率下ZG06Cr13Ni4Mo低碳馬氏體不銹鋼回火過程的相變研究[J]．金屬學(xué)報(bào)，2008，44(6)：681-685．。

馬氏體不銹鋼與304的區(qū)別

　　1、含量不同：馬氏體不銹鋼主要為鉻含量12%-18%的低碳或高碳鋼；304不銹鋼含有18%以上的鉻，以及8%以上的鎳。

　　3、用途不同：馬氏體不銹鋼主要用于蒸汽輪機(jī)葉片、餐具等；304不銹鋼廣泛用于制作要求良好綜合性能（耐腐蝕和成型性）的設(shè)備和機(jī)件。

　　由于兩者在化學(xué)成分上的差異而使他們的耐蝕性不同，普通不銹鋼一般不耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕，而耐酸鋼則一般均具有不銹性。

那么以上的內(nèi)容就是關(guān)于馬氏體不銹鋼的介紹了，熱處理對(duì)馬氏體不銹鋼顯微組織和性能影響是小編整理匯總而成，希望能給大家?guī)韼椭?/p>