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            奧氏體不銹鋼和馬氏體不銹鋼有什么區別

            發布時間:2016-05-30 13:33:00 點擊:

            奧氏體不銹鋼和馬氏體不銹鋼有什么區別?

            主要是磁性,奧氏體不帶磁性,馬氏體帶磁性。

             

            奧氏體

            奧氏體是碳溶解在γFe中的間隙固溶體,常用符號A表示。它仍保持γFe的面心立方晶格。其溶碳能力較大,在727℃時溶碳為ωc0.77,1148℃時可溶碳2.11%。奧氏體是在大于727℃高溫下才能穩定存在的組織。奧氏體塑性好,是絕大多數鋼種在高溫下進行壓力加工時所要求的組織。奧氏體是沒有磁性的。

             

            馬氏體分級淬火

            是將奧氏體化工件先浸入溫度稍高或稍低于鋼的馬氏體點的液態介質(鹽浴或堿?。┲?,保持適當的時間,待鋼件的內、外層都達到介質溫度后取出空冷,以獲得馬氏體組織的淬火工藝,也稱分級淬火。分級淬火由于在分級溫度停留到工件內外溫度一致后空冷,所以能有效地減少相變應力和熱應力,減少淬火變形和開裂傾向。分級淬火適用于對于變形要求高的合金鋼和高合金鋼工件,也可用于截面尺寸不大、形狀復雜地碳素鋼工件。

             

            馬氏體不銹鋼

            通過熱處理可以調整其力學性能的不銹鋼,通俗地說,是一類可硬化的不銹鋼。典型牌號為Cr13型,如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度較高,不同回火溫度具有不同強韌性組合,主要用于蒸汽輪機葉片、餐具、外科手術器械。根據化學成分的差異,馬氏體不銹鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼兩類。根據組織和強化機理的不同,還可分為馬氏體不銹鋼、馬氏體和半奧氏體(或半馬氏體)沉淀硬化不銹鋼以及馬氏體時效不銹鋼等。

             

            馬氏體就是以人命命名的:

            對于學材料的人來說,馬氏體的大名如雷貫耳,那么說到阿道夫·馬滕斯又有幾個人知道呢?其實馬氏體的指的就是他了。在鐵碳組織中這樣以人名命名的組織還有很多,今天我們就來說說這些名稱和它們背后那些材料先賢的故事。

            馬氏體Martensite,如前所述命名自Adolf Martens (1850-1914)。這位被稱作馬登斯或馬滕斯的先生是一位德國的冶金學家。他早年作為一名工程師從事鐵路橋梁的建設工作,并接觸到了正在興起的材料檢驗方法。于是他用自制的顯微鏡(?。┯^察鐵的金相組織,并在1878年發表了《鐵的顯微鏡研究》,闡述金屬斷口形態以及其拋光和酸浸后的金相組織。(這個工作我們現在做的好像也蠻多的。)他觀察到生鐵在冷卻和結晶過程中的組織排列很有規則(大概其中就有馬氏體),并預言顯微鏡研究必將成為最有用的分析方法之一(有遠見)。他還曾經擔任了柏林皇家大學附屬機械工藝研究所所長,也就是柏林皇家材料試驗所("Staatliche Materialprüfungsamt")的前身,他在那里建立了第一流的金相試驗室。1895年國際材料試驗學會成立,他擔任了副主席一職。直到現在,在德國依然有一個聲望頗高的獎項以他的名字命名。

               馬氏體不銹鋼是一類可以通過熱處理(淬火、回火)對其性能進行調整的不銹鋼,通俗地講,是一類可硬化的不銹鋼。這種特性決定了這類鋼必須具備兩個基本條件:一是在平衡相圖中必須有奧氏體相區存在,在該區域溫度范圍內進行長時間加熱,使碳化物固溶到鋼中之后,進行淬火形成馬氏體,也就是化學成分必須控制在γγ+α相區,二是要使合金形成耐腐蝕和氧化的鈍化膜,含量必須在10.5%以上。按合金元素的差別,可分為馬氏體鉻不銹鋼和馬氏體鉻不銹鋼。
                
            馬氏體鉻不銹鋼的主要合金元素是、鉻和碳。圖1-4Fe-CR系相圖富鐵部分,如Cr大于13%時,不存在γ相,此類合金為單相鐵素體合金,在任何熱處理制度下也不能產生馬氏體,為此必須在內Fe-Cr二元合金中加入奧氏體形成元素,以擴大γ相區,對于馬氏體鉻不銹鋼來說,C、N是有效元素,C、N元素添加使得合金允許更高的鉻含量。在馬氏體鉻不銹鋼中,除鉻外,C是另一個最重要的必備元素,事實上,馬氏體鉻不銹耐熱鋼是一類鐵、鉻、碳三元合金。當然,還有其他元素,利用這些元素,可根據Schaeffler圖確定大致的組織。

             

               鉻是馬氏體鉻不銹鋼最重要的合金元素。鉻是鐵素體形成元素,足夠的鉻可使鋼變成單一的鐵素體不銹鋼,鉻和碳的相互作用使鋼在高溫時具有穩定的γγ+α相區,鉻可以降低奧氏體向鐵素體和碳化物的轉變速度,從而提高淬透性;在大氣H2S及氧化性酸介質中。它能提高鋼的耐蝕性能,這與鉻能促使生成一層鉻的氧化物保護膜有關,但在還原介質中,隨著鉻含量的提高,鋼的耐蝕性下降;鉻含量的提高,鋼的抗氧化性能也明顯提高。
               
            碳是馬氏體鉻不銹鋼另一重要的合金元素。為了產生馬氏體相變,碳含量要視鋼中的鉻含量而定,一般充分考慮碳、鉻兩者相互關系及碳的溶解極限(見圖1-5)。在給定的鉻量下,碳含理提高,強度、硬度提高,塑性降低,耐蝕性下降。
                
            也是馬氏體鉻不銹鋼常加入的元素。鉬是鐵素體形成元素,除改善鋼的耐蝕性外,主要是提高鋼的強度和硬度和硬度以用增強二次硬化效應。
                
            馬氏體鉻鎳不銹鋼是主要以NiC而發展的,這樣鋼不僅強度而且具有相當的韌性,因為Ni的加入可以使碳含量降得更低,而鉻含量提高,改善其耐蝕性能。如圖1-6,即使碳含量很低,單一的鐵素體組織也將消失,但Ni含量不能過高,否則由于Ni擴大γ相區和降低Ms點溫度的雙重作用,將使鋼成為單相奧氏體不銹鋼,從而喪失淬火能力。

             

            在馬氏體鉻鎳不銹鋼中,鉻和碳的作用與在馬氏體鉻不銹鋼中相似,這里不再多談。Ni除前面所提的優點外,還能提高鐵鉻金的鈍化傾向,因此改善了鋼在還原性介中的耐蝕性。


            在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼。鋼中含Cr18%、Ni 8%~10%、C0.1%時,具有穩定的奧氏體組織。奧氏體鉻鎳不銹鋼包括著名的18Cr-8Ni鋼和在此基礎上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素發展起來的高Cr-Ni系列鋼。

            奧氏體不銹鋼無磁性而且具有高韌性和塑性,但強度較低,不可能通過相變使之強化,僅能通過冷加工進行強化。如加入S,Ca,Se,Te等元素,則具有良好的易切削性。此類鋼除耐氧化性酸介質腐蝕外,如果含有Mo、Cu等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蝕。

            此類鋼中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可顯著提高其耐晶間腐蝕性能。高硅的奧氏體不銹鋼濃硝酸肯有良好的耐蝕性。由于奧氏體不銹鋼具有全面的和良好的綜合性能,在各行各業中獲得了廣泛的應用。


            ps:馬氏體不銹鋼的代表鋼號為1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等,鐵素體不銹鋼的代表鋼號為1Cr17、1Cr17Ti、1Cr25等,奧氏體不銹鋼的代表鋼號為1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9(304)、00Cr18Ni9Ti(304L)、0Cr17Ni12Mo2(316)、00Cr17Ni14Mo2(316L)、0Cr18Ni11Ti(321)、0Cr18Ni11Nb(347)等,雙相不銹鋼的代表鋼號為00Cr26Ni7Mo2Ti等。

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