12.3 特殊性能用钢的热处理

特殊性能用钢的热处理第十二章热处理工艺设计热处理原理与工艺热处理工艺设计◆结构钢的热处理◆工具钢的热处理◆特殊性能用钢的热处理◆铸铁的热处理◆有色金属及合金的热处理◆钢的热处理实例集特殊性能用钢的热处理特殊性能用钢是指具有某种特殊的物理或化学性能的钢种。成分特点：

①碳含量范围宽，ωC=0.03~1.7%，大部分不锈钢为0.1~0.2%。因为碳含量增加，提高强硬度、耐磨性，但C和Cr形成Cr23C6，降低钢基体中的Cr含量，降低耐蚀性。②高合金元素

◆提高钢基体电极电位（如Cr）

◆在基体表面形成钝化膜（如Cr、Al、Si）◆影响基体组织类型等（如奥氏体形成元素Ni、

铁素体形成元素Cr、Mo）特殊性能用钢的热处理一、不锈钢的热处理

不锈钢是指在大气和一般介质中具有较高耐腐蚀性的钢种，主要用来制造在腐蚀介质中工作的零件或结构。特殊性能用钢的热处理

马氏体不锈钢（12Cr13、20Cr13、30Cr13、40Cr13等）：用于承载要求较高的耐蚀零件，常采用调质或淬火及低温回火工艺。

铁素体不锈钢（10Cr17、022Cr12等）：用于耐蚀性较高而强度要求不高的零件，热处理可以采用退火或正火工艺。

奥氏体不锈钢（06Cr18Ni10、12Cr18Ni9等）：耐蚀、耐热性最强，单相奥氏体组织，常用热处理为固溶处理、去应力退火。

沉淀硬化型钢（07Cr17Ni7Al等）：高的强度、韧性，并具有较好的耐蚀性，热处理为固溶+时效。一、不锈钢的热处理特殊性能用钢的热处理二、耐热钢的热处理耐热钢是指在高温下具有较好的抗氧化性且具有一定强度的钢，也称抗氧化钢或不起皮钢。用于制造加热炉、锅炉、燃气轮机等高温装置中的零部件。性能要求：在高温下具有高的热化学稳定性和热强性。特殊性能用钢的热处理

耐热钢的碳含量一般小于0.5%，Cr元素含量较高，且往往含有Si、Al、Ni等，也可加入少量稀土元素。耐热钢的热处理工艺根据其成分和基体组织确定，但无论是采用淬火、正火还是固溶作为最终热处理，在最终服役前仍需要在使用温度100℃以上进行回火或时效处理，以提升组织稳定性，防止高温长期运行中发生性能退化‌。二、耐热钢的热处理提高抗氧化性手段：抗氧化钢（不起皮钢）（1）铁素体型抗氧化钢：低中Cr型（1Cr3Si、1Cr6Si2Ti）、Cr18型（1Cr18Si2）、Cr25（1Cr25Si2）等—退火、正火（2）奥氏体型抗氧化钢：Cr-Ni型（3Cr18Ni25Si2）、节Ni型（2Cr20Mn9Ni2Si2N）、无Cr-Ni型（6Mn18Al5Si2Ti）等—固溶特殊性能用钢的热处理二、耐热钢的热处理提高热强性手段：特殊性能用钢的热处理二、耐热钢的热处理热强钢：（1）珠光体热强钢低碳珠光体热强钢：12CrMo、15CrMoV（锅炉管子用钢），正火态使用

中碳珠光体热强钢：35CrMo、35CrMoV（紧固件及汽轮机转子用钢），调质态使用（2）马氏体热强钢（淬火+高温回火态使用）低碳高铬型：14Cr11MoV、15Cr12WMoV（叶片钢）

中碳铬硅钢：42Cr9Si2、40Cr10Si2Mo（气阀钢）（3）奥氏体热强钢（固溶或时效态使用）

06Cr18Ni11Ti、45Cr14Ni14W2Mo特殊性能用钢的热处理二、耐热钢的热处理特殊性能用钢的热处理耐磨钢主要用于运转过程中承受严重磨损和强烈冲击的零件，目前最常见的耐磨钢是高锰钢。成分特点：高锰、高碳，铸态组织是奥氏体、碳化物和珠光体组织，具有脆性。热处理特点：水韧处理，即将钢加热到A1以上保温一段时间，得到化学成分均匀的单相奥氏体组织，