不锈钢和耐热钢的金相组织及检验.ppt

2022年1月24日星期一 不锈钢和耐热钢的金相组织及检验 不锈钢的金相检验 不锈钢和耐热钢的金相组织及检验 定义 不锈钢——在空气和弱腐蚀介质中抵抗腐蚀的钢 耐酸钢——在酸、盐溶液等强腐蚀介质中抵抗腐蚀的钢 由于两者在化学成分上的差异，前者不一定耐化学介质腐蚀，而后者则一般均具有不锈性。统称不锈耐酸钢，简称不锈钢。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。 不锈钢和耐热钢的金相组织及检验 分类 按金相组织划分(GB/T13304-1991) 　　F、M、A、A-F、PH 按合金元素种类划分 Cr、Cr-Ni、Cr-Ni-Mo、 Cr-Mn-Ni 不锈钢和耐热钢的金相组织及检验 特点及用途 良好耐腐蚀性、氧化性、 优异的力学性能、物理性能、工艺性能 化工、能源、机械、轻工等行业得到广泛的应用。 不锈钢和耐热钢的金相组织及检验 合金元素 不锈钢中常见的合金元素：C、Cr、Ni、Mn、Si、N、Nb、Ti、Mo 奥氏体形成元素：C、Ni、Mn 、N、Cu等 铁素体形成元素：Cr、Si、Ti、Nb、Al、Mo等 不锈钢和耐热钢的金相组织及检验 合金元素的作用 提高基体金属的电极电位 在室温下获得单相固溶体组织 表面形成结构致密、不溶于腐蚀介质、电阻高的保护膜。 不锈钢和耐热钢的金相组织及检验 单合金元素的作用 C :稳定A元素，强化M钢的重要元素，极易与其他合金元素形成合金碳化物，导致不锈钢的晶界腐蚀。 Cr :F形成元素，提高基体金属的电极电位，易与C生成M7C3、M23C6，钝化能力很强，形成Cr2O3 Ni :稳定A元素，提高基体金属的电极电位，减少δ铁素体的含量 Mn :与Ni作用相似，稳定A元素，减少δ铁素体的含量，可以代替Ni。 不锈钢和耐热钢的金相组织及检验 单合金元素的作用 Ti、Nb :F形成元素，强化铁素体，优先于Cr与C结合生成TiC、NbC Al、Si :F形成元素，强化铁素体，和O结合生成致密的Al2O3 、SiO2氧化膜，过量降低钢的塑性。 Mo :F形成元素，强化铁素体，提高耐腐蚀性能 不锈钢和耐热钢的金相组织及检验 铁素体不锈钢 成分、牌号、特点 成分：含Cr：11~30%，尚可含少量的Mo、Nb、Ti，基本上不含Ni。Cr17型和Cr25型 常用牌号：06Cr13Al、10Cr17、 10Cr17Mo、 008Cr27Mo、 008Cr30Mo2等 特点：加热不发生相变不能采用热处理来强化；有强磁；冷加工成型和焊接工艺较差；具有三种脆性倾向：475℃、相析出脆、高温脆性 热处理及金相组织 退火 ：（Cr17≈ 850 ℃ ）、（Cr25≈ 1050 ℃ ） 组织：铁素体+ M7C3（或M23C6），长期时效（500～800 ℃）σ相析出。 400～550℃内长时间加热，耐蚀性下降，出现脆化。加热至600 ℃，保温一小时后快冷可消除。 900 ℃以上加热，晶粒会涨大，且不能细化，需控制温度。 不锈钢和耐热钢的金相组织及检验 铁素体不锈钢 1Cr17钢 加热到900℃后空冷的组织为铁素体＋沿轧制方向分布碳化物。 不锈钢和耐热钢的金相组织及检验 铁素体不锈钢 1Cr17钢 淬火后组织为铁素体＋低碳马氏体 不锈钢和耐热钢的金相组织及检验 马氏体不锈钢 成分、牌号、特点 成分：含Cr12～14%，含C：0.1～0.4%，Cr13型。 常用牌号：12Cr13、20Cr13、30Cr13、40Cr13等。 特点：含碳量较高，淬火后得到马氏体组织；有较高的强度、硬度、耐磨性；通过热处理得到所要求的性能；切削加工性能较好。焊接性能差；有回火脆性。 热处理及金相组织 退火或高温回火 ：铁素体+ M23C6 淬火： 马氏体+少量δ铁素体 淬火+高温回火：保留马氏体位向索氏体（过热：晶粒粗大，大量 δ铁素体形成；欠热：未溶解碳化物存在）。 淬火+低温回火 ：回火马氏体 不锈钢和耐热钢的金相组织及检验 马氏体不锈钢 10Cr13淬火温度：1000℃ ～1050℃，组织为马氏体＋少量δ铁素体， 不锈钢和耐热钢的金相组织及检验 马氏体不锈钢 10Cr13，650 ℃回火，组织为回火索氏体＋铁素体 不锈钢和耐热钢的金相组织及检验 马氏体不锈钢 20Cr13钢，淬火温度：980～1000 ℃，经1050 ℃油淬后，组织为马氏体＋少量残余奥氏体，经650 ℃回火后，组织为索氏体 不锈钢和耐热钢的金相组织及检验 马氏体不锈钢 30Cr13、40Cr13，淬火温度一般为1050℃～1100 ℃，淬火组织为马氏体＋未溶碳化物，回火后组织为索氏体＋碳化物 不锈钢和耐热钢的金相组织及检验 马氏体不锈钢 为30Crl3钢原材料退火状态，用氯化高铁盐酸水溶液侵蚀， 组织为点状和球状珠光体及沿晶界呈断