5月份不锈钢学习总结

1、五月分学习总结一、不锈钢概述在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种含铬10.5以上的高合金钢称为不锈钢。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜（钝化膜）的形成。这种不锈性和耐蚀性是相对的。钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中，其耐蚀性随钢中铬含水量的增加而提高，当铬含量达到一定的百分比时，钢的耐蚀性发生突变，从易生锈到不易生锈，从不耐蚀到耐腐蚀。不锈钢按室温下的组织结构分类，有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢；按主要化学成分分类，基本上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统；按用途分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢等等，按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀

2、不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等；按功能特点分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢等等。由于不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点，所以在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的应用。二、标识方法及牌号对照1钢的编号和表示方法 11用国际化学元素符号和本国的符号来表示化学成份，用阿拉伯字母来表示成份含量：如：中国、俄国 12CrNi3A 12用固定位数数字来表示钢类系列或数字；如：美国、日本、200系、300系、400系；13用拉丁字母和顺序组成序号，只表示用途。 2我国的编号规则 21采用元素符号 22用途、汉语拼

3、音，平炉钢：P、 沸腾钢：F、 镇静钢：B、甲类钢：A、T8：特8、GCr15：滚珠 合金结结钢、弹簧钢，如：20CrMnTi 60SiMn、（用万分之几表示C含量） 不锈钢、合金工具钢（用千分之几表示C含量），如：1Cr18Ni9 千分之一（即0.1%C）,不锈 C0.08% 如0Cr18Ni9,超低碳C0.03% 如0Cr17Ni13Mo3国际不锈钢标识方法 美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。其中： 31奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示，例如，某些较普通的奥氏体不锈钢是以201、 304、 316以及310为标记32铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字

4、表示。33铁素体不锈钢是以430和446为标记，马氏体不锈钢 是以410、420以及440C为标记。34双相（奥氏体铁素体）不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于50%的高合金通常是采用专利名称或商标命名。4常用不锈钢牌号类别中国美国日本欧洲马氏体不锈钢Cr13型410SUS410SAF23011Cr17Ni2431SUS431SAF23219Cr18440CSUS440C0Cr17Ni4Cu4Nb17-4PHSUH6301Cr12Ni3MoWVXM32DIN1.43132Cr12MoVNbNSUH6002Cr12NiMoWVSUH616双相钢00Cr18Ni5Mo3Si2S315003RE60

5、00Cr22Ni5Mo3NS31803329J3L1SAF220500Cr25Ni6Mo2N329J1L1R-400Cr25Ni7Mo3NS31260329J4LSAF250700Cr25Ni6Mo3CuNS32550铁素体不锈钢0Cr13410SSUS410S00Cr17Ti00Cr18Mo2Ti奥氏体不锈钢0Cr18Ni9Ti321SUS321SAF233700Cr19Ni10304LSUS304L0Cr17Ni12Mo2316SUS316SAF23430Cr17Ni14Mo2316LSUS312L00Cr19Ni13Mo3317LSUS317LZG00Cr19Ni10CF3SCS19AZ

6、G00Cr17Ni14Mo2CF3MSCS16A0Cr25Ni20310SSUS310S00Cr20Ni18Mo6CuNS31254254SMO00Cr20Ni25Mo4.5Cu904L2RK6500Cr25Ni22MoNS310502RE69合金钢各种优质合金钢、工模具钢、低温钢、压力容器用钢、ASME规范材料，线材、板材、TIG焊丝及覆皮焊条。三、特性与用途钢号特性用途301 17Cr-7Ni-碳与304钢相比，Cr、Ni含量少，冷加工时抗拉强度和硬度增高，无磁性，但冷加工后有磁性。列车、航空器、传送带、车辆、螺栓、弹簧、筛网301L 17Cr-7Ni-0.1N-低碳是在301钢基础上，降

7、低C含量，改善焊口的抗晶界腐蚀性；通过添加N元素来弥补含C量降低引起的强度不足，保证钢的强度。铁道车辆构架及外部装饰材料304 18Cr-8Ni作为一种用途广泛的钢，具有良好的耐蚀性、耐热性，低温强度和机械特性；冲压、弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象（无磁性，便用温度-196800）。家庭用品（1、2类餐具、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸），汽车配件（风挡雨刷、消声器、模制品），医疗器具，建材，化学，食品工业，农业，船舶部件304L 18Cr-8Ni-低碳作为低C的304钢，在一般状态下，其耐蚀性与304刚相似，但在焊接后或者消除应力后，其抗晶界腐蚀能力优秀；在未进行热处理的情况下，亦能

8、保持良好的耐蚀性，使用温度-196800。应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤炭、石油产业的野外露天机器，建材耐热零件及热处理有困难的零件。304Cu 13Cr-7.7Ni-2Cu因添加Cu其型性，特别是拔丝性和抗时效裂纹性好，故可进行复杂形状的产品成形；其耐腐蚀性与304相同。保温瓶、厨房洗涤槽、锅、壶、保温饭盒、门把手、纺织加工机器。304N1 18Cr-8Ni-N在304钢的基础上，减少了S、Mn含量，添加N元素，防止塑性降低，提高强度，减少钢材厚度。构件、路灯、贮水罐、水管304N2 18Cr-8Ni-N与304相比，添加了N、Nb，为结构件用的高强度钢。构件、路灯、贮水罐316 18C

9、r-12Ni-2.5Mo因添加Mo，故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好，可在苛酷的条件下使用；加工硬化性优（无磁性）。海水里用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料等生产设备；照像、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母316L 18Cr-12Ni-2.5Mo低碳作为316钢种的低C系列，除与316钢有相同的特性外，其抗晶界腐蚀性优。316钢的用途中，对抗晶界腐蚀性有特别要求的产品321 18Cr-9Ni-Ti在304钢中添加Ti元素来防止晶界腐蚀；适合于在430900温度下使用。航空器、排气管、锅炉汽包409L 11.3Cr-0.17Ti-低C、N因添加了Ti元素，故其高温耐蚀性

10、及高温强度较好。汽车排气管、热交换机、集装箱等在焊接后不热处理的产品。410L 13Cr-低C在410钢的基础上，降低了含C量，其加工性，抗焊接变形，耐高温氧化性优秀。机械构造用件，发动机排气管，锅炉燃烧室，燃烧器。430 16Cr作为铁素体钢的代表钢种，热膨胀率低，成形性及耐氧化性优。耐热器具、燃烧器、家电产品2类餐具、厨房洗涤槽、外部装饰材料、螺栓、螺母、 CD杆、筛网430J1L 18-Cr0.5Cu-Nb-低C、N在430钢中，添加了Cu、Nb等元素；其耐蚀性、成形性、焊接性及耐高温氧化性良好。建筑外部装饰材料，汽车零件，冷热水供给设备。436L 18Cr-1Mo-Ti、Nb、Zr低C

11、、N耐热性、耐磨蚀性良好，因含有Nb、Zr元素，故其加工性，焊接性优秀。洗衣机、汽车排气管、电子产品、3层底的锅。41013Cr-低碳作为马氏体钢的代表钢，虽然强度高，但不适合于苛酷的腐蚀环境下使用；其加工性好，依热处理面硬化（有磁性）。刀刃、机械零件、石油精练置、螺栓、螺母、泵杆、1类餐具（刀叉）。420J113Cr-0.2C淬火后硬度高，耐蚀性好（有磁性）。餐具（刀）、涡轮机叶片420J213Cr-0.3C淬火后，比420J1钢硬度升高（有磁性）。刀刃、管嘴、阀门、板尺、餐具（剪刀、刃）。四、组织与性能在工业中常用的钢铁材料中可以遇到的化学元素约二十多种。对于人们在与腐蚀现象作长期斗争的实

12、践而形成的不锈钢这一特殊钢系列来说，最常用的元素有十几种，除了组成钢的基本元素铁以外，对不锈钢的性能与组织影响最大的元素是：碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、氮、铜、钴等。这些元素中除碳、硅、氮以外，都是化学元素周期表中位于过渡族的元素。实际上工业上应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的，当几种元素共存于不锈钢这一个统一体中时，它们的影响要比单独存在时复杂得多，因为在这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用，而且要注意它们互相之间的影响，因此不锈钢的组织决定于各种元素影响的总和。 1各种元素对不锈钢的性能和组织的影响和作用 11铬在不锈钢中的决定作用：决定不锈钢性属的元素只有一种，这就是铬

13、，每种不锈钢都含有一定数量的铬。迄今为止，还没有不含铬的不锈钢。铬之所以成为决定不锈钢性能的主要元素，根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后，促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。在高温下金属直接与空气中的氧反应，生成氧化物，是一种化学腐蚀。在常温下这种腐蚀进行得很缓慢，金属的腐蚀主要是电化学腐蚀。电化学腐蚀的本质是金属在介质中离子化。以铁为例，电化学腐蚀过程可表示为： Fe-2e=Fe2+一种金属耐电化学腐蚀的能力，决定于本身的电极电位。电极电位越负，越易失去电子，发生离子化。电极电位越正，越不易失去电子，不易离子化。常见金属的标准电极

14、电位如表1-1。 表1-1 常见金属的标准电极电位金属AlTiMnZnCrFeCoNiPbCuAgAu电位-1.66-1.63-1.18-0.763-0.74-0.44-0.277-0.25-0.126+0.334+0.799+1.50铬提高钢耐腐蚀性能的第一个原因是铬使铁-铬合金钢的电极电位提高。当铬含量达到1/8、2/8、3/8原子比时，铁-铬合金钢的电极电位呈跳跃式的提高，这种变化规律叫n/8定律。当铁-铬固溶体中铬的原子含量达到12.5%（1/8）第一个突变值时，基体在FeSO4溶液中的电极电位由-0.56V跳增至+0.2V，通常把12.5%的原子含量作为不锈钢的最低含铬量，换算成重量

15、百分比则为： 12.5%（铬原子量/铁原子量）=12.5%52/55.8=11.65% 含铬低于11.65%的钢，一般不叫不锈钢。铬提高钢的耐蚀性能的第二个原因是铁-铬合金钢在氧化性介质中极易形成一层致密的钝化膜（FeO.Cr2O3），这层钝化膜稳定、完整，与基体金属结合牢固，将基体与介质完全隔开，从而有效地防止钢进一步氧化或腐蚀。但在还原性介质中，这层膜有破裂的倾向。一般说来，不锈钢的耐蚀性能和抗氧化性能是随铬含量的增加而增加的。从表1-2可以看出，铁-铬合金钢在海洋大气中的腐蚀随铬含量的增加而减少。表1-2 铁-铬合金钢在海洋大气中腐蚀率与铬含量关系铬含量，%1235791218.5失重m

16、g/dm2.24h6.795.504.443.02.782.490.200.0412 碳在不锈钢中的两重性 碳是不锈钢中仅次于铬的第二号常用元素，不锈钢的组织和性能在很大程度上取决于碳含量及其分布状态。碳是稳定奥氏体元素，它对奥氏体的稳定作用很强烈，约为镍的30倍。在高温下处于或+相区的铬钢是不能或很难通过淬火得到马氏体组织的。以含铬13%的钢为例，碳含量小于0.08%时为铁素体钢，碳含量0.08%0.15%时为半马氏钢，碳含量大于0.15%时为马氏体钢。碳能显著提高不锈钢的强度，从2Cr13、3Cr13、4Cr13到9Cr18，钢的强度随碳含量增加逐级提高。在奥氏体钢中碳也是最有效的固溶强化

17、元素。表1-3显示奥氏体钢抗拉强度和屈服强度随碳含量增加而上升。 表1-3 碳对18-8型不锈钢强度的影响碳含量，%屈服强度0.2，N/mm2抗拉强度b，N/mm20.0201765890.0652506270.143047060.213337450.305358797不锈钢奥氏体化时碳的最大溶解度为0.50%，在冷却过程中碳的溶解度减少，不断析出，由于碳和铬的亲和力很大，它能与铬形成一系列复杂的碳化物，碳化物的类型因钢中铬含量的不同而异。含铬小于10%的钢，主要为渗碳体型碳化物（Fe.Cr）3C，高铬钢中的碳化物为复杂碳化物Cr7C3和Cr23C6。碳化物中的铬可以被置换，以（Fe.Cr）7

18、C3和（Fe.Cr）23C6的的形式存在。不锈钢中的碳化物主要以（Fe.Cr）23C6形式存在。碳与铬形成碳化物时要占用不锈钢中的一部分铬，以Cr23C6为例计算： Cr23C6:（铬原子量23）/（碳原子量6）=（5223）/（126）17不锈钢中的碳要与17倍的铬结合，生成碳化物，固溶体中的铬含量必然要减少，钢的耐腐蚀性能就要降低。如果形成碳化物后固溶体中的铬含量低于11.65%，就不能称其为不锈钢，模具钢Cr12和Cr12MoV就是一例。0Cr134Cr13五个牌号标准中规定含铬量为12.014.0%，就是考虑到碳要与铬形成碳化物确定的。因为碳对耐腐蚀性能有不利的影响，奥氏体和铁素体钢很

19、少采用碳来强化，其含碳量多在0.15%以下。马氏体钢的含碳量大多在0.10%0.40%范围内。13 镍在不锈钢中的作用是在与铬配合后才发挥出来的 镍是不锈钢中第三号常用元素，它在钢中起扩大奥氏体区、稳定奥氏体组织的作用。铬不锈钢中加入一定量的镍后，组织和性能都发生明显变化。如1Cr17为铁素体钢，热处理后抗拉强度在500N/mm2左右，加入2.0%的镍，变为1Cr17Ni2马氏体钢，淬火后抗拉强度达1100N/mm2以上。当铬为18%时，只需要8%的镍，常温下就能得到奥氏体组织，这就是18-8型不锈钢的来由。镍能显著地提高铬钢的耐腐蚀性能和高温抗氧化性能，铬-镍奥氏体钢比铬含量相同的铁素体和马

20、氏体钢有更好的耐腐蚀性能。铬含量在20%以下时，钢的抗氧化性能随镍量的增加不断改善。对于高铬钢，最佳镍含量在10%20%之间，Cr20Ni10和Cr25Ni20就是两个典型的耐热钢。镍能有效地降低铁素体钢的脆性，改善其焊接性能，但对抗应力腐蚀性能有不利的影响，对于奥氏体钢，镍能降低钢的冷加工硬化趋势，改善冷加工性能，使钢在常温和低温下均具有很高塑性和韧性。 14 锰和氮可以代替铬镍不锈钢中镍锰是奥氏体形成元素，它能抑制奥氏体的分解，降低Ms点使高温形成的奥氏体组织保持到室温。锰稳定奥氏体的作用为镍的二分之一，2%的锰可以代替1%的镍。铬-锰钢要在常温下得到完全奥氏体组织，与钢中的碳和铬含量密切

21、相关，当碳低于0.2%、铬大于14%15%时，不论向钢中加入多少锰都不能得到纯奥氏体组织。要得到奥氏体组织必须增加碳含量或降低铬含量，这两种作法都会降低钢的耐蚀性能，所以锰不能代替全部镍。含锰钢具有冷加工强化效应显著，耐磨性高的优点。缺点是对晶间腐蚀很敏感，并且不能通过加钛和铌来消除晶间腐蚀。氮也是稳定奥氏体元素，氮与锰结合能取代比较贵的镍。氮稳定奥氏体的作用比镍大，与碳相当。氮代镍的比例约为1:30，一般认为氮可取代2.5%6.5%的镍。在奥氏体中氮也是最有效的固溶强化元素之一。氮与铬的亲和力要比碳与铬的亲和力小，奥氏体钢很少见到Cr2N的析出。因此氮能在不降低耐蚀性能的基础上，提高不锈钢强

22、度，研制含氮不锈钢是近年来不锈钢工业的趋势。氮在钢中的溶解度有限（0.15%），加入铬和锰能提高其溶解度，加入镍和碳能减少其溶解度。在大气冶炼条件下，氮以Cr-N或Mn-N合金形式加入钢中，很难准确控制回收率。一般认为氮含量超过0.2%对冶炼操作极为不利。氩-氧精炼，加压电渣熔炼，平衡压力浇铸等技术的发展和应用，能准确控制钢中氮含量，用氮来控制钢中的组织成为现实。近期研究成果表明，适当调整不锈钢成分，特别是铬与锰的配比，能将钢中的氮含量稳定在0.4%左右，如美国的205（17Cr-1.25Ni-15Mn-0.15C-0.35N）氮含量为0.30%0.40%。15不锈钢中加钛或铌是为了防止晶间腐

23、蚀。铬-镍奥氏体不锈钢在450800温度区加热，常发生沿晶界的腐蚀破坏，称为晶间腐蚀。一般认为，晶间腐蚀是碳从饱和的奥氏体以Cr23C6形态析出。造成晶界处奥氏体贫铬所致。防止晶界贫铬是防止晶间腐蚀的有效方法。如将各种元素按与碳的亲和力大小排列，顺序为：Ti、Zr、V、Nb、W、Mo、Cr、Mn。钛和铌与碳的亲和力都比铬大，把它们加入钢中后，碳优先与它们结合生成碳化钛（TiC）和碳化铌（NbC），这样就避免了析出碳化铬而造成晶界贫铬，从而有效防止晶间腐蚀。另外，钛和铌与氮可结合生成氮化钛和氮化铌，钛与氧可结合生成二氧化钛，奥氏体中还能溶解一部分铌（约0.1%）。考虑这些因素，实际生产中为防止晶

24、间腐蚀，钛和铌加入量一般按下式计算：Ti=（C-0.02）50.8%Nb10C%含钛和铌的钢固溶处理后得到单相奥氏体组织，这种组织处于不稳定状态，当温度升高到450以上时，固溶体中的碳逐步以碳化物形态析出，650是Cr23C6形成温度，900是TiC形成温度，920是NbC形成温度。要防止晶间腐蚀就要减少Cr23C6含量，使碳化物全部以TiC和NbC形态存在。由于钛和铌的碳化物比铬的碳化物稳定，钢加热到700以上时，铬的碳化物就开始向钛和铌的碳化物转化。稳定化处理是将钢加热到850930之间，保温1h，此时铬的碳化物全部分解，形成稳定的TiC和NbC，钢的抗晶间腐蚀性能得到改善。不锈钢中加入钛

25、和铌，在一定条件下弥散析出Fe2Ti和Fe3Nb2金属间化合物，钢的高温强度有所提高。由于铌的价格昂贵（是钛的70倍），广泛采用的是加钛不锈钢。含钛钢存在一些缺点，如：TiO2和TiN以夹杂物存在，含量高且分布不均，降低钢的纯净度；铸锭表面质量差，增加工序修磨量，极易造成大批废品；成品抛光性能不好，很难得到高精度表面等。因此在国外不锈钢标准中，1Cr18Ni9Ti有被淘汰的趋势。 16钼和铜可以提高某些不锈钢的耐腐蚀性能。不锈钢的钝化作用是在氧化性介质中形成的，通常所说的耐腐蚀，多指氧化介质而言。在非氧化性酸中，如稀硫酸和强有机酸中，一般铬不锈钢、铬镍不锈钢均不耐蚀。特别是在含有氯离子（Cl）

26、的介质中，由于氯离子能破坏不锈钢表面的钝化膜，造成不锈钢局部地区的腐蚀，即点腐蚀。在不锈钢中加入钼和铜是提高不锈钢在非氧化性介质中抗蚀性能的有效途径。钼能促使不锈钢表面钝化，具有增强不锈钢抗点腐蚀和缝隙腐蚀的能力，铁素体不锈钢中如果不含钼，铬含量再高也很难获得满意的抗点蚀性能，但只有在含铬钢中钼才能发挥作用。一般来说,铬含量越高,钼提高钢耐点蚀性能效果越明显。研究表明，钼提高耐点蚀性能的能力相当于铬的3倍。1Cr17钢中加入1%的钼（1Cr17Mo）可使其在有机酸和盐酸中的耐腐蚀性能明显提高。18-8铬镍钢中加入1.54.0%的钼，可以提高其在稀硫酸、有机酸（醋酸、蚁酸、草酸）、硫化氢、海水中

27、的耐蚀性能。钼是形成铁素体的元素，因此，18-8铬镍钢加钼后，为保持纯奥氏体组织，镍含量也要相应提高。加钼后，18-8钢的镍含量一般提高至12%以上，如0Cr17Ni12Mo2和00Cr17Ni14Mo2。钼能改善奥氏体不锈钢的高温力学性能，如表1-4。在马氏体不锈钢中加入0.5%4.0%的钼可以增加钢的回火稳定性。钼在不锈钢中还能形成沉淀析出相，提高钢的强度，如沉淀硬化型不锈钢0Cr17Ni5Mo3。表1-4 钼对不锈钢高温力学性能的影响牌号抗 拉 强 度N/mm2屈 服 强 度，N/mm2蠕变极限 N/mm220316538760871203165387608710Cr18Ni958644

28、137920011724117212497691190Cr17Ni12Mo2586538455276172262241193138103171铜加入不锈钢中可提高不锈钢在硫酸中的耐蚀性能。含铜不锈钢钢水流动性较好，容易铸成高质量的部件。铜还能提高不锈钢的冷加工性能，如0Cr18Ni9Cu3多作冷顶锻钢使用。17其他元素对不锈钢的性能和组织的影响 上述9个元素一般作为合金元素加入钢中，硅、硫、磷一般作为残余元素存在于钢中。为了某些特定目的，不锈钢有时也加入硅、硫、磷、铝和稀土等元素。硅是形成铁素体元素，在提高不锈钢的抗氧化和热强性能方面有良好的作用。含硅的不锈钢钢水流动性好，能铸成高质量的耐热不

29、锈钢铸件。硅对18-8型奥氏体的耐硝酸腐蚀性能有不利影响，当硅含量处于0.8%1.0%时影响最显著，但硅能提高奥氏体不锈钢的抗应力腐蚀能力。一般认为，硅使不锈钢的冷加工性能下降。硫在一般不锈钢中是残余元素。硫对钢的强度影响不大，但降低不锈钢的韧性，使钢的延伸值和冲击值大幅度下降。硫可以提高不锈钢的切削性能，易切削不锈钢中一般含有0.15%0.4%的硫。磷在不锈钢中是残余元素。在奥氏体不锈钢中磷的危害不像一般钢中那样显著，含量允许偏高一些（0.045%）。磷对钢有强化作用。有些沉淀硬化不锈钢中，如PH17-10P，磷是作为合金元素加入的。铝是稳定铁素体的元素，可提高钢的耐高温氧化性能，改善焊接性

30、能，铝含量达1%左右时，有显著的沉淀硬化效果，但铝会降低钢抗硝酸腐蚀能力。 稀土元素应用于不锈钢，主要是改善工艺性能，保证热加工顺利进行。双相钢常用稀土改善热加工性能。1.8 不锈钢组织取决于各元素作用的总和根据各元素对组织成分影响，可将不锈钢中的合金元素分为两大类，一类是扩大奥氏体区，稳定奥氏体组织的元素，包括碳、镍、锰、氮和铜，以碳和氮的作用程度最大；另一类是缩小奥氏体区，形成铁素体组织的元素，包括铬、硅、钼、钛、铌、钽、钒和铝等。这两类元素共存于不锈钢中时，不锈钢的组织取决于各元素互相影响的结果。如稳定奥氏体元素起主要作用，不锈钢组织就以奥氏体为主，铁素体很少以至于没有。如果它们作用程度

31、还不能使钢的奥氏体保持到室温，在冷却过程中奥氏体发生马氏体转变，钢的组织则为马氏体。如果形成铁素体元素起主要作用，钢的组织则以铁素体为主。不锈钢的组织可通过组织图进行预测，如图。其横坐标表示铬当量（Cr），纵坐标表示镍当量（Ni）。 Cr=Cr%+Mo%+1.5 Ti%+0.5Nb% Ni=Ni%+30（C+N）%+0.5Mn%2不锈钢的组织、性能和用途不锈钢的牌号很多，我国常用不锈钢牌号就有50多个。如把不同牌号的不锈钢加热到高温（9001100），然后在空气中冷却，得到的金相组织各不相同。根据金相组织类型可将不锈钢分为：马氏体钢，包括马氏体一碳化物钢；铁素体钢；奥氏体钢；奥氏体铁素体双相钢

32、;(5)沉淀硬化钢。各类钢的常用牌号、用途和特点如下。21马氏体钢马氏体钢是一种可硬化不锈钢，根据化学成分可分为铬不锈马氏体钢和铬镍不锈马氏体钢，常用牌号有1Cr13、2Cr13、3Cr13(Mo)、4Cr13、1Cr17Ni2、2Cr13Ni2 、Y1Cr13和9Cr18(Mo)。马氏体钢有良好的淬透性，可通过淬、回火改变其强度和韧性，常温下有良好的耐腐蚀和耐磨性能，耐高温性能优良，直到500强度也不降低，在高达700大气中仍能抗氧化。1Cr13、2Cr13和3Cr13(Mo)用于制作刀具、精密轴、滚动体、喷咀、弹簧、阀门和手术器材等。1Cr17Ni2用作具有较高强度的耐硝酸及有机酸腐蚀的零

33、件、轴、活塞杆、螺栓等。Y1Cr13和2Cr13Ni2属于易切削不锈钢，用于制作表面光洁度高、又承受较大应力的耐蚀零件，如仪表轴、销、齿轮等。9Cr18(Mo)是不锈钢中硬度最高的一种钢，多用作要求高硬度及耐磨的零件，如切削工具、轴承，弹簧及医疗器械等。马氏体不锈钢作结构件和刀具用需进行淬火回火处理。其耐蚀性能在淬火状态最好，淬回火状态次之，退火状态下最差。马氏体钢通过退火实现软化，因为具有自硬性，退火后的冷却速度至关重要。退火方式有完全退火、再结晶退火和消除应力退火3种。 马氏体钢属于易裂钢，热加工和热处理时的热应力，冷加工时的残余应力，都能导致钢的开裂。所以热加工时应严格控制升温、降温速度

34、，热加工后及时退火。冷加工后用及时进行消除应力处理。22铁素体钢铁素体钢在常温下以铁素体组织为主，具有体心立方晶格结构，钢中含铬1130%，一般不含镍，有时含有少量的Mo、Ti和Nb。铁素体钢的耐腐蚀性能优于马氏体钢，具有导热系数大、膨胀系数小、抗氧化性能好和抗应力腐蚀性能优异等特点。常用牌号有0Cr13、0Cr17(Mo)、0Cr28。0Cr13用做汽车排气处理装置、锅炉燃烧室喷咀等。0Cr17(Mo)用作家用电器部件、食品用具、清洗球及建筑装饰材料等。0Cr28用于制作浓硝酸、磷酸和次氯酸钠等化工设备零件和管道等。一般说来，铁素体不锈钢的工艺性能较差，脆性倾向比较大。铁素体钢的脆性与下列几

35、个因素有关：221高温脆性间隙元素（C、N）含量中等以上的（C+N400PPM）铁素体钢，加热到1000以上，快速冷却到室温，其韧性和塑性比较低。研究表明高温脆性和晶间腐蚀一样，是由富铬碳化物、氮化物在晶间和位错上析出引起的。高温脆性转变温度随钢中间隙元素含量和铬含量的增加，冷却速度加快，向高温区移动。含铬25%的钢，当碳氮总量从0.035%提高到0.045%时，脆性转变温度从室温以下提高到室温以上。伴随着脆化，钢的耐蚀性能也急剧下降。已经脆化了的钢，从新加热到750850可以恢复其塑性和耐蚀性能。222晶粒粗化铁素体钢的晶粒极易粗化，加热时其晶粒长大速度和粗化程度远远大于奥氏体不锈钢。这种晶

36、粒粗化是不可逆转的。在热加工和热处理过程中，如工艺控制不当，晶粒一旦长大，往往造成整批钢脆化报废。因此为防止晶粒粗化，铁素体不锈钢往往采用较低的始锻（轧）温度（10401120）和终锻（轧）温度（700800）。冷加工中，采用750850短时间保温，快速冷却的退火工艺，使其软化。223相析出铁素体钢在550800下长期加热，会析出一种铁与铬的金属间化合物（相）其成分相近似于FeCr。相硬而脆，沿晶界呈网状分布。相的出现使钢的性质变脆，并且降低钢的耐蚀和抗氧化性能。一般认为，含铬低于20%的钢不易产生相，随着铬含量的增加，产生相的倾向增大。向钢中添加形成铁素体元素，如硅、铌、钛。钼等，产生相倾向增大，添加铜、锰、镍等稳定奥氏体元素有相反的作用。已形成相的钢，经过850加热，保温半个小时，即可使相溶解，恢复钢的韧性。224 475脆性高铬钢在370540温度下长期加热后，会出现强度升高、韧性大幅度降低的现象。这种现象在475左右尤为强烈，因此称为475脆性。475脆性在含铬13.7%以上的钢中就有可能出现，在含铬较高的马氏体铁素体钢、188型奥氏体钢及沉淀硬化钢中亦曾发