今天給各位分享馬氏體不銹鋼的知識，其中也會對熱處理對馬氏體不銹鋼顯微組織和性能影響進行分享，希望能對你有所幫助！

本文導讀目錄：

1、馬氏體不銹鋼

2、熱處理對馬氏體不銹鋼顯微組織和性能影響

3、馬氏體不銹鋼與304的區別

馬氏體不銹鋼

　　經獲得適當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構，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%。

　　常用牌號有1Cr13、2Cr13、3Cr13、3Cr13Mo、4Cr13、2Cr13Ni2、1Cr17Ni2及9Cr18、9Cr18MoV等。

　　這類鋼在美國AISI標準中納入400系列。

　　它們在高溫下以奧氏體狀態存在，經過適當冷卻至室溫而轉變成馬氏體組織，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是具有較高的硬度、強度、耐磨性和良好的抗疲勞性能以及具有一定的耐蝕性。

熱處理對馬氏體不銹鋼顯微組織和性能影響

　　將鋼坯沿縱向進行切割至合適尺寸，以用于熱處理試驗。

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

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

　　將以上熱處理后的試樣進行強度和硬度測量、顯微組織觀察及EDS能譜分析。

　　圖1所示為經不同奧氏體化溫度處理的試樣光學顯微組織。

　　試樣的奧氏體化溫度分別為1050、1015和980℃，奧氏體化時間均為60min，然后統一在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）為其對應的EDS能譜分析結果。

　　試樣的回火溫度分別為200、500和700℃，回火時間均為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量明顯增多。

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

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

　　對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]。

　　當馬氏體相中的合金元素含量越高、殘余奧氏體越少時，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，因此可以促進材料硬度的提高。

　　但奧氏體化時間過長，會導致材料晶粒的異常長大，材料的強硬度異常惡化。

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

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

　　在500～700℃的回火溫度范圍內，材料的硬度大幅度下降，這種軟化行為的發生是由于材料組織中的M7C3碳化物開始粗化并部分轉變為M23C6碳化物。

　　圖5為不同奧氏體化溫度下的應力-應變曲線。

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

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

　　在1050℃時，其抗拉強度達到1800MPa；這主要是由于隨著奧氏體溫度的升高，板條馬氏體的數量明顯增多，板條馬氏體屬于硬質相，其抗拉強度會升高，但是在這個溫度范圍內淬火，中等大小的奧氏體晶粒長大，又會降低其抗拉強度。

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

　　從圖中可以看出，當回火溫度從200℃提高到400℃時，強度輕微降低；當回火溫度從400℃升高至500℃范圍內，材料的強度由于二次強化而出現一定的增加；隨著回火溫度進一步升高至700℃，材料的強度顯著惡化。

　　材料強度隨回火溫度的變化與硬度變化規律一致。

　　經不同回火溫度處理后試樣拉伸斷口SEM照片如圖7所示。

　　當回火溫度為500℃時，試樣的斷口出現了明顯的塑性變形，其斷口形貌呈韌窩狀。

　　而回火溫度為200和700℃時，僅在少量微孔中發現了韌窩，絕大部分呈現出河流花樣。

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

　　綜合以上檢測數據，對該材料而言，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狀與發展趨勢[J].鑄造，2007，56(1)：1-5．。

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　　[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]．焊接學報，2004，25(4)：63-66．。

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　　[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]．金屬學報，2008，44(6)：681-685．。

馬氏體不銹鋼與304的區別

　　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）的設備和機件。

　　由于兩者在化學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介質腐蝕，而耐酸鋼則一般均具有不銹性。

那么以上的內容就是關于馬氏體不銹鋼的介紹了，熱處理對馬氏體不銹鋼顯微組織和性能影響是小編整理匯總而成，希望能給大家帶來幫助。