金属材料学第5章不锈钢

1、2021-6-30 5.1 概述概述14 5.2 影响不锈钢组织和性能的因素影响不锈钢组织和性能的因素 5.3 铁素体不锈钢铁素体不锈钢ferrittic stainless steels 5.4 马氏体不锈钢马氏体不锈钢matensitic stainless steels 5.5 奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢austenitic stainless steels 5.6 双相不锈钢双相不锈钢dual-phase stainless steels 第第5章不锈钢章不锈钢stainless steel 1、均匀腐蚀（、均匀腐蚀（general attack） 腐蚀均匀地在材料的表面产生，损坏大量的

2、腐蚀均匀地在材料的表面产生，损坏大量的 材料。容易发现，危害性不是很大。材料。容易发现，危害性不是很大。 2、点腐蚀（、点腐蚀（point corrosion） 由于应力等原因使腐蚀集中在材料表面不大由于应力等原因使腐蚀集中在材料表面不大 的区域，向深处发展，最后甚至能穿透金属。的区域，向深处发展，最后甚至能穿透金属。 图图 5-15-1各种腐蚀类型各种腐蚀类型 点蚀点蚀腐蚀腐蚀 5.1概述概述 5.1.1金属腐蚀类型金属腐蚀类型 3、晶界腐蚀（、晶界腐蚀（intergranular corrosion） 晶界腐蚀是指腐蚀过程是沿着晶界进行的，晶界腐蚀是指腐蚀过程是沿着晶界进行的， 其危害性最

3、大。其危害性最大。 图图5.2晶间腐蚀晶间腐蚀 4、应力腐蚀（、应力腐蚀（stress corrosion） 钢在拉应力状态下能发生应力钢在拉应力状态下能发生应力 腐蚀破坏的现象。腐蚀破坏的现象。 没有什么预兆，所以其危害性也没有什么预兆，所以其危害性也 是比较大的。是比较大的。 5、磨损腐蚀（、磨损腐蚀（corrosion wear） 在腐蚀介质中同时有磨损，腐在腐蚀介质中同时有磨损，腐 蚀和磨损相互促进、蚀和磨损相互促进、 相互加速的现象称为磨损腐蚀。相互加速的现象称为磨损腐蚀。 应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹 图图5.3应力腐蚀应力腐蚀 2021-6-30 一、对不锈钢性能要求及影响其耐蚀性因

4、素一、对不锈钢性能要求及影响其耐蚀性因素 性性 能能 要要 求求 （1 1）不锈钢具有较高的耐蚀性）不锈钢具有较高的耐蚀性 （2 2）不锈钢应具有一定的力学性能。很多）不锈钢应具有一定的力学性能。很多 构件是在腐蚀介质下承受一定的载荷构件是在腐蚀介质下承受一定的载荷 （3 3）不锈钢应有良好的工艺性能。管材、）不锈钢应有良好的工艺性能。管材、 板材、型材等要经过加工变形制成构件，如板材、型材等要经过加工变形制成构件，如 容器、管道、锅炉等。因此不锈钢的工艺性容器、管道、锅炉等。因此不锈钢的工艺性 也很重要，主要有焊接性、冷变形性等。也很重要，主要有焊接性、冷变形性等。 2021-6-30 二、

5、腐蚀介质对钢耐蚀性的影响二、腐蚀介质对钢耐蚀性的影响 金属的金属的 耐蚀性耐蚀性 与介质的种类、浓度、与介质的种类、浓度、 温度和压力等环境条件有温度和压力等环境条件有 密切的关系密切的关系 必须根据工作介质的特点来正确必须根据工作介质的特点来正确 选择使用不锈耐蚀钢钢种。选择使用不锈耐蚀钢钢种。 1、在大气、水、水蒸气等弱腐蚀介质。、在大气、水、水蒸气等弱腐蚀介质。 13Cr 2、氧化性介质，如硝酸。易形成钝化的氧化、氧化性介质，如硝酸。易形成钝化的氧化 膜，膜，17Cr， Cr越高越好；越高越好； 3、非氧化性酸，如稀硫酸。在、非氧化性酸，如稀硫酸。在17Cr基础基础 + Mo、Cu； 4

6、、强有机酸，在、强有机酸，在Cr-Mn型不锈钢基础上，加型不锈钢基础上，加 入入Mo、Cu； 5、含有、含有Cl- -离子的介质，如海水，离子的介质，如海水，Cl- -很小，有很小，有 很大腐蚀性。加入很大腐蚀性。加入Ti、Nb 2021-6-30 三、三、 提高不锈钢耐蚀性途径提高不锈钢耐蚀性途径 （1）形成稳定保护膜，）形成稳定保护膜，Cr、Al、Si有效。有效。 （2）固溶体电极电位或形成稳定钝化区固溶体电极电位或形成稳定钝化区 Cr、Ni、Si：Ni贵而紧缺，贵而紧缺，Si易使钢脆化，易使钢脆化， Cr是理想的。是理想的。 （3）获得单相组织）获得单相组织 Ni、Mn 单相奥氏单相奥氏

7、 体组织。体组织。 （4）机械保护措施或复盖层，如电镀、发）机械保护措施或复盖层，如电镀、发 兰、涂漆等方法。兰、涂漆等方法。 不不 锈锈 钢钢 分分 类类 M不锈钢：不锈钢： 12Crl340Crl3等等Crl3型型 14Crl7Ni2、95Cr18等等 F不锈钢：如不锈钢：如06Cr17Ti ，12Cr25Ti， 008Cr27Mo等等 A不锈钢：具有单相不锈钢：具有单相A组织，如组织，如 06Cr18Ni9、12Crl8Mn8Ni5N等等 A-F复相不锈钢：如复相不锈钢：如12Cr21Ni5Ti 沉淀硬化不锈钢沉淀硬化不锈钢05Cr17Ni4Cu4Nb05Cr17Ni4Cu4Nb 5.1

8、.2不锈钢的组织与分类不锈钢的组织与分类 2021-6-30 铁素体形成元素占优势：铁素体形成元素占优势：F 奥氏体形成元素占优势：奥氏体形成元素占优势：A 奥氏体形成元素不足以使马奥氏体形成元素不足以使马 氏体转变氏体转变 Ms点降至室温以下：点降至室温以下： M l铬当量Cr Cr+1.5Mo+2.0Si+1.5Ti+1.75Nb+5.5Al+5V+0.75W l镍当量NiNiCo+0.5Mn+30C+30N+0.3Cu 图5-4不锈钢的组织图 铬当量和镍当量的综合作用结果决定不锈铬当量和镍当量的综合作用结果决定不锈 钢的组织钢的组织 组织状态图。组织状态图。 合金元素对组织的影响合金元素

9、对组织的影响 2021-6-30 本章内容 5.1 概述概述 5.2 影响不锈钢组织和性能的因素影响不锈钢组织和性能的因素 5.3 铁素体不锈钢铁素体不锈钢 5.4 马氏体不锈钢马氏体不锈钢 5.5 奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢 5.6 双相不锈钢双相不锈钢 2021-6-30 5.2影响不锈钢组织和性能的因素影响不锈钢组织和性能的因素 （GB12201992） 一、合金元素对一、合金元素对Fe电极电位的影响电极电位的影响 图5-5Cr对Fe-Cr合金电极电位影响 不锈钢的组织图 rCr铬与铁的摩尔比 Tammann定律定律 将较稳定的将较稳定的A组元组元 加入到较活泼的加入到较活泼的B组组 元固

10、溶体中，当元固溶体中，当A组组 元含量达元含量达n/8原子比原子比 时，固溶体电极电位时，固溶体电极电位 突然升高，耐蚀性也突然升高，耐蚀性也 有一急剧变化。也称有一急剧变化。也称 为二元合金固溶体电为二元合金固溶体电 位的位的n / 8定律定律 2021-6-30 12.5%摩尔比摩尔比12.552/(12.552+87.555.8） 11.7重量比重量比 23.7重量比重量比 35.9重量比重量比 因此，因此，11.7是不锈钢是不锈钢Cr的最低含量，但由于钢的最低含量，但由于钢 中有中有C的缘故，一部分碳与的缘故，一部分碳与Cr形成碳化物，为使固溶体形成碳化物，为使固溶体 中的中的Cr量不

11、少于量不少于11.7，实际不锈钢中含，实际不锈钢中含Cr量不低于量不低于 13。 不锈钢中的不锈钢中的Cr含量含量 2021-6-30 二、二、 合金元素对不锈钢基体组织的影响合金元素对不锈钢基体组织的影响 不锈钢的基体组织是获得所需力学性能和不锈钢的基体组织是获得所需力学性能和 良好耐蚀性的保证，使钢在室温下得到单相组良好耐蚀性的保证，使钢在室温下得到单相组 织（织（A，F），就可以减少微电池的数量，提），就可以减少微电池的数量，提 高耐蚀性。高耐蚀性。 合金元素影响：合金元素影响： 1) 一类是扩大奥氏体形成元素：一类是扩大奥氏体形成元素：C，N， Mn，Ni ,Cu等等 2) 一类是一类

12、是F形成元素：形成元素：Cr，Si，Ti，Nb， Mo等等 2021-6-30 1、铬元素的作用、铬元素的作用 Cr是决定钢是决定钢 耐蚀性的主耐蚀性的主 要元素要元素 固溶体电极电位固溶体电极电位 表面形成致密氧化膜表面形成致密氧化膜 Cr 耐蚀性的作用符合耐蚀性的作用符合n / 8定律定律 2、碳和氮的作用、碳和氮的作用 C：C，强度，强度，冷变形性、焊接性冷变形性、焊接性、耐耐 蚀性；综合因素蚀性；综合因素 碳量应尽可能地低碳量应尽可能地低 N：稳定：稳定A组织，组织，强度，又能保持好的塑韧强度，又能保持好的塑韧 性，性，耐腐蚀性能，特别是耐局部腐蚀耐腐蚀性能，特别是耐局部腐蚀 三类：控

13、氮型（三类：控氮型（0.050.10%） 中氮型（中氮型（0.100.40%） 高氮型（高氮型（0.40%） 3、其它元素的影响、其它元素的影响 Ni是奥氏体形成元素，能适当提高固溶体电是奥氏体形成元素，能适当提高固溶体电 极电位；能形成单相奥氏体极电位；能形成单相奥氏体 ； 锰可部分代锰可部分代Ni，但不单独加入，但不单独加入 ； 钛和铌能形成稳定钛和铌能形成稳定K，固定，固定C，使，使Cr固溶于基固溶于基 体，从而防止晶界腐蚀体，从而防止晶界腐蚀 ; 钼能钼能不锈钢钝化能力，扩大钝化介质范围不锈钢钝化能力，扩大钝化介质范围 2021-6-30 本章内容 5.1 概述概述 5.2 影响不锈钢

14、组织和性能的因素影响不锈钢组织和性能的因素 5.3 铁素体不锈钢铁素体不锈钢 5.4 马氏体不锈钢马氏体不锈钢 5.5 奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢 5.6 双相不锈钢双相不锈钢 2021-6-30 5.3 铁素体不锈钢铁素体不锈钢 用作受力不大的耐酸和抗氧化结构件用作受力不大的耐酸和抗氧化结构件 F不锈钢一般都是含不锈钢一般都是含Cr量较高的量较高的Fe-Cr-C 合金合金,不能热处理强化。不能热处理强化。 （1）Cr13型型 如如06Cr13，06Cr13Al等；等； （2）Cr17型型 如如10Cr17,019Cr17Ti,10Cr17Mo等；等； （3）Cr25-30型型 如如16Cr25

15、N，14Cr25Ti， 008Cr30Mo2等。等。 基基 本本 特特 点点 含碳量含碳量15Cr时，随时，随Cr其脆化倾向也其脆化倾向也。在。在400 525长时间加热或缓慢冷却时，钢就变得很脆长时间加热或缓慢冷却时，钢就变得很脆, 以以 475加热为最甚加热为最甚. 原因原因:在脆化在脆化T范围内长期停留时，铬有序化范围内长期停留时，铬有序化 相相（80Cr20Fe） ，与母相共格，与母相共格大内应力。大内应力。 AK （3）金属间化合物金属间化合物相的形成相的形成 相具有高硬度，有大的体积效应，且常沿晶界相具有高硬度，有大的体积效应，且常沿晶界 分布，所以使钢产生了很大的脆性分布，所以使

16、钢产生了很大的脆性 2021-6-30 采用采用淬火和退火淬火和退火温度如图温度如图5.7所示。所示。区为晶间腐蚀，区为晶间腐蚀，区区 相析出区，相析出区，475脆性区。脆性区。870950淬火水冷避开上述淬火水冷避开上述 区，区，560800退火就要避开退火就要避开区、区、区的动力学时间。区的动力学时间。 图5-6铁素体不锈钢的热处理工艺 二、二、 F不锈钢热处理不锈钢热处理 2021-6-30 本章内容 5.1 概述概述 5.2 影响不锈钢组织和性能的因素影响不锈钢组织和性能的因素 5.3 铁素体不锈钢铁素体不锈钢 5.4 马氏体不锈钢马氏体不锈钢 5.5 奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢 5.6

17、 双相不锈钢双相不锈钢 2021-6-30 5.4马氏体不锈钢马氏体不锈钢 5.4.1马氏体不锈钢的成分和组织特点马氏体不锈钢的成分和组织特点 这类钢主要含这类钢主要含1218%Cr，淬火冷却能产生，淬火冷却能产生M。但耐但耐 蚀性、塑性和焊接性能较其他不锈钢差。蚀性、塑性和焊接性能较其他不锈钢差。 一、马氏体不锈钢的成分和组织特点一、马氏体不锈钢的成分和组织特点. . 马氏体不锈钢可分为三类：马氏体不锈钢可分为三类： （1 1）Cr13Cr13型，有型，有12Cr13、20Cr13、30Cr13、 40Cr13 （2 2）高碳高铬钢，如）高碳高铬钢，如95Cr18 、90Cr18MoV等；等

18、； （3 3）低碳）低碳17% Cr-2%Ni17% Cr-2%Ni钢，如钢，如14Cr17Ni2。 思考题：思考题： 40Cr13为什么是过共析钢为什么是过共析钢? 9 5Cr18含含Cr已达已达18%，但只是耐大气腐蚀不，但只是耐大气腐蚀不 锈钢锈钢? 12Cr13：M+F 20Cr13：M 30Cr13：M 40Cr13：M+K 类似于类似于 调质钢调质钢 制造不锈制造不锈 结构件结构件 类似于类似于 工具钢工具钢 制造耐蚀制造耐蚀 工具（手工具（手 术刀等）术刀等） 2021-6-30 5.4.2 马氏体不锈钢热处理马氏体不锈钢热处理 常用的热处理工艺有常用的热处理工艺有软化处理软化处

19、理、调质处理和淬火、调质处理和淬火+ + 低温回火。低温回火。 软软 化化 处处 理理 软化处理有两种方法：软化处理有两种方法： 一是进行高温回火一是进行高温回火，将锻轧件加热，将锻轧件加热 至至700800保温保温26小时后空冷，使小时后空冷，使 马氏体转变为回火索氏体。马氏体转变为回火索氏体。 另外也可以采用完全退火另外也可以采用完全退火。 840-900 ，2-4h，25 /h冷至冷至600 空冷，空冷， 组织为：组织为：F碳化物碳化物 2021-6-30 调调 质质 处处 理理 12Cr13、20Cr13常用于结构件常用于结构件调质。调质。 因为铬因为铬抗回火性和抗回火性和AC1点，所

20、以调质回点，所以调质回 火温度也相应火温度也相应.通常为通常为640700。 回火后应采用油冷回火后应采用油冷 ? 淬淬 火火 低低 回回 30Cr13、40Cr13常做有一定耐蚀性的工常做有一定耐蚀性的工 具，所以采用淬火低温回火。具，所以采用淬火低温回火。T淬 淬在 在1000 1050，为减少变形，可用硝盐分级冷，为减少变形，可用硝盐分级冷 却。组织为马氏体却。组织为马氏体+碳化物碳化物+少量少量AR 图图5-7 4Cr13铸态组织铸态组织贝氏体贝氏体+碳碳 化物化物+残余奥氏体残余奥氏体 硬度：硬度：491HV 图图5-8 4Cr13热处理后组织热处理后组织回火马回火马 氏体氏体+碳化

21、物碳化物 硬度：硬度：710HV 贝氏体+碳化物 +残余奥氏体 回火马氏体 +碳化物 (a) (b) 2021-6-30 本章内容 5.1 概述概述 5.2 影响不锈钢组织和性能的因素影响不锈钢组织和性能的因素 5.3 铁素体不锈钢铁素体不锈钢 5.4 马氏体不锈钢马氏体不锈钢 5.5 奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢 5.6 双相不锈钢双相不锈钢 2021-6-30 5.5奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢 分类（按化学成分分）：分类（按化学成分分）： CrNi， CrMnN， CrMnNiN 图5-9单相奥氏体组织 奥氏体不锈钢是应用最广泛的耐酸钢，约占不锈奥氏体不锈钢是应用最广泛的耐酸钢，约占不锈 钢总产

22、量的钢总产量的2/3。奥氏体不锈钢优点如下：。奥氏体不锈钢优点如下： 具有很高的耐腐蚀性；具有很高的耐腐蚀性； 塑性好，容易加工变形成各种形状钢材；塑性好，容易加工变形成各种形状钢材； 加热时没有同素异构转变，焊接性好；加热时没有同素异构转变，焊接性好； 韧度和低温韧度好，一般情况下没有冷脆韧度和低温韧度好，一般情况下没有冷脆 倾向，有一定的热强性；倾向，有一定的热强性； 不具有磁性；不具有磁性； 价格较贵，切削加工较困难，导热性差。价格较贵，切削加工较困难，导热性差。 2021-6-30 5.5.1奥氏体不锈钢的成分特点奥氏体不锈钢的成分特点 奥氏体不锈钢的主要成分是奥氏体不锈钢的主要成分是

23、Cr和和Ni，18Cr和和8Ni 的配合是世界各国奥氏体不锈钢的典型成分。的配合是世界各国奥氏体不锈钢的典型成分。 Cr+Ni= 18+8=26 耐蚀电位接近耐蚀电位接近n/8定定 律中律中n=2的电位值的电位值 具有良好钝化性能具有良好钝化性能 单相奥氏体组织单相奥氏体组织 耐蚀性达到耐蚀性达到 较高的水平较高的水平. Cr、Ni再再, 更为优良更为优良 Ti、Nb:稳定稳定K，抗晶间腐蚀的能力；抗晶间腐蚀的能力； Mo: 不锈钢钝化作用，不锈钢钝化作用，点腐蚀倾向，点腐蚀倾向， 钢在有机酸中的耐蚀性；钢在有机酸中的耐蚀性； Cu: 钢在硫酸中的耐蚀性；钢在硫酸中的耐蚀性； Si: 钢抗应力

24、腐蚀断裂的能力。钢抗应力腐蚀断裂的能力。 平衡态时为奥氏体平衡态时为奥氏体+铁素体铁素体+碳化物组织，碳化物组织， 经过经过固溶处理固溶处理后获得了单相奥氏体后获得了单相奥氏体。 现现 象象 奥氏体不锈钢焊接后，在腐蚀介奥氏体不锈钢焊接后，在腐蚀介 质中工作时，在离焊缝不远处会产质中工作时，在离焊缝不远处会产 生严重的晶间腐蚀。生严重的晶间腐蚀。 原原 因因 在焊缝及热影响区在焊缝及热影响区(450800)， 沿晶界析出了沿晶界析出了K（Cr,Fe）23C6，晶，晶 界附近区域产生贫界附近区域产生贫Cr区（低于区（低于1/8 定律的临界值）。定律的临界值）。 5.5.2 奥氏体不锈钢的晶间腐蚀

25、奥氏体不锈钢的晶间腐蚀 2021-6-30 图图5-11晶间腐蚀晶间腐蚀 图5-10晶间腐蚀贫Cr区示意 敏敏 化化 处处 理理 在在Cr-Ni奥氏体不锈钢中，在奥氏体不锈钢中，在450 800的温度范围内时效处理，可考的温度范围内时效处理，可考 察不锈钢晶间腐蚀的敏感性。敏化处察不锈钢晶间腐蚀的敏感性。敏化处 理和敏感性的关系通常用理和敏感性的关系通常用TTS（Time -Temperature-Sensitivation）曲线来）曲线来 表示，如图表示，如图5-12所示。所示。 敏化处理后，在金相组织上可看敏化处理后，在金相组织上可看 到碳化物沿着晶界析出。到碳化物沿着晶界析出。 2021

26、-6-30 曲线曲线1 1表示钢开始产生晶间腐蚀，曲线表示钢开始产生晶间腐蚀，曲线2 2是由于时间充分，是由于时间充分， 晶间腐蚀倾向已不再出现，也就是产生晶间腐蚀现象结束线。晶间腐蚀倾向已不再出现，也就是产生晶间腐蚀现象结束线。 曲线包围的区域是产生晶间腐蚀的温度、时间范围。曲线包围的区域是产生晶间腐蚀的温度、时间范围。 ? ? 经强经强Ti、Nb合金化的不合金化的不 锈钢称为稳定性钢锈钢称为稳定性钢. 这种钢析出这种钢析出K的温度范围的温度范围 可分成两个区域，如图可分成两个区域，如图5-13 。 曲线曲线1表示析出表示析出M23C6型型K 的富的富Cr区域，曲线区域，曲线2是产生是产生

27、晶间腐蚀的区域，曲线晶间腐蚀的区域，曲线3表表 示析出示析出MC型型K的区域。的区域。 ? ? 在仅有在仅有MCMC型型K K析出的区域，没有晶析出的区域，没有晶 间腐蚀倾向间腐蚀倾向。 2021-6-30 为防止为防止A不锈钢的晶间腐蚀，可采取以下措施：不锈钢的晶间腐蚀，可采取以下措施： （1）降低钢中的含）降低钢中的含C量；量； （2）加入）加入Ti、Nb，析出特殊，析出特殊K，稳定组织；，稳定组织； （3）进行）进行10501100的的固溶处理固溶处理，保证，保证Cr含量；含量； （4）对非稳定性）对非稳定性A不锈钢进行不锈钢进行退火处理退火处理，使，使A成成 分均匀化分均匀化 ，消除贫

28、，消除贫Cr区区;（稳定化处理？）（稳定化处理？） （5）对稳定性钢，通过退火热处理（稳定化处理）对稳定性钢，通过退火热处理（稳定化处理） 形成形成Ti、Nb的特殊的特殊K，以稳定固溶体中，以稳定固溶体中Cr含量，含量， 保证含保证含Cr量水平量水平. 2021-6-30 5.5.3奥氏体不锈钢的热处理奥氏体不锈钢的热处理15 固溶处理固溶处理：奥氏体不锈钢的固溶处理温度一般奥氏体不锈钢的固溶处理温度一般 为为10501150，比较常用，比较常用10501100。为了保证为了保证 高温奥氏体不发生分解，固溶处理后冷速应较快。高温奥氏体不发生分解，固溶处理后冷速应较快。 一般情况下，多采用水冷。

29、一般情况下，多采用水冷。 固溶处理是奥氏体不锈钢最大程度的软化处理。固溶处理是奥氏体不锈钢最大程度的软化处理。 由于这时的奥氏体具有最大的合金度，所以也具有由于这时的奥氏体具有最大的合金度，所以也具有 最高的耐蚀性能。最高的耐蚀性能。 2021-6-30 图5.14奥氏体不锈钢的固溶处理和稳定化退火工艺 2021-6-30 稳稳 定定 化化 处处 理理 也称为稳定化退火。这种处理只是也称为稳定化退火。这种处理只是 在含在含Ti、Nb的的A不锈钢中使用。合理不锈钢中使用。合理 选择稳定化处理的温度和时间，选择稳定化处理的温度和时间，获获 得最佳的效果。得最佳的效果。 一一 般般 原原 则则 高于

30、高于Cr23C6的溶解温度而低于的溶解温度而低于TiC的的 溶解温度。通常采用溶解温度。通常采用850950，保温，保温 24h后空冷，如图后空冷，如图5-14所示。在稳定化所示。在稳定化 退火过程中，能将退火过程中，能将Cr23C6转变为转变为TiC， 彻底消除晶间腐蚀倾向。彻底消除晶间腐蚀倾向。 2021-6-30 5.5.4锰氮奥氏体不锈钢锰氮奥氏体不锈钢 由于由于Ni在全球都在全球都 是稀缺资源，为了节是稀缺资源，为了节 省省Ni，我国研制了很，我国研制了很 多节多节Ni和无和无Ni的奥氏的奥氏 体不锈钢。大约有三体不锈钢。大约有三 种：种： Cr-Mn，以，以Mn代代 Ni; Cr-

31、Mn-N，以，以Mn， N代代Ni; Cr-Mn-Ni-N，以，以 Mn，N代替部分代替部分Ni. 图5-15Fe-Cr-Mn（0.1%C）650 时等温截面 2021-6-30 氮含量受到溶解度的限氮含量受到溶解度的限 制，一般的氮含量在制，一般的氮含量在 0.30.5%以下。以下。 用用Mn，N完全代替完全代替Ni， 很难得到单一的很难得到单一的A，但钢，但钢 中少加点中少加点Ni就能得到单就能得到单 相相A组织。组织。 代表：代表：12Cr18Mn8Ni5N 应用：化肥，磷酸，醋应用：化肥，磷酸，醋 酸等工业的耐蚀构件酸等工业的耐蚀构件 图5-16 Ni对Cr-Mn-N钢组织的影响 比较

32、F，M，A不锈钢的各自性能特点? 2021-6-30 本章内容 5.1 概述概述 5.2 影响不锈钢组织和性能的因素影响不锈钢组织和性能的因素 5.3 铁素体不锈钢铁素体不锈钢 5.4 马氏体不锈钢马氏体不锈钢 5.5 奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢 5.6 双相不锈钢双相不锈钢 2021-6-30 5.6 双相不锈钢双相不锈钢 近几十年发展起来的新钢种近几十年发展起来的新钢种 组织：组织：AF 成分：成分：18-26Cr4-7Ni Mn，Mo，Cu，Ti，W，N等等 特点：兼具特点：兼具F不锈钢和不锈钢和A不锈钢的特性不锈钢的特性 1. A的存在降低了钢的脆性，提高了钢的可焊性和的存在降低了钢的脆

33、性，提高了钢的可焊性和 韧性韧性 2. F的存在提高了钢的屈服强度，抗应力腐蚀敏感的存在提高了钢的屈服强度，抗应力腐蚀敏感 性，性，AF降低了钢晶间腐蚀的倾向降低了钢晶间腐蚀的倾向 3. 热处理：热处理：1000-1100淬火得到淬火得到60F40A 图5-4不锈钢的组织图 本章小结本章小结 不锈钢主要矛盾是耐蚀性和强度的合理兼顾。不锈钢主要矛盾是耐蚀性和强度的合理兼顾。 对于一定成分的不锈钢，要达到预定耐蚀性和力对于一定成分的不锈钢，要达到预定耐蚀性和力 学性能，关键是热处理工艺。不同类型或成分的学性能，关键是热处理工艺。不同类型或成分的 不锈钢适用于不同介质的工作环境不锈钢适用于不同介质的工作环境 耐蚀能力遵循耐蚀能力遵循n / 8规律。规律。A不锈钢主要问题是不锈钢主要问题是 晶界