不锈钢与耐热钢的金相检验.ppt

1、不锈钢和耐热钢的金相检查、第一节不锈钢的金相检查、概要、不锈钢和耐热钢，有属于特种钢范畴的分析方法，还有超高强度钢、高耐磨钢、吸铁石钢。 具有这些个特殊使用功能的钢种称为特种钢。 不锈钢是不锈钢耐弱腐蚀介质耐酸钢耐强腐蚀介质不锈钢高温氧化、高温强度强，根据不锈钢的金相组织分为f不锈钢m不锈钢A-F不锈钢沉淀硬化型不锈钢，在化学工业中以及其他许多情况下，不仅要求材料具有一定的机械性能，而且要求材料具有一定的机械性能例如化学成套设备多在各种化学介质(大气、酸、碱、盐以及活性水洒瓦斯气体)中工作，它们的故障原因大多是由腐蚀引起的，发生由腐蚀引起的空隙、裂纹等。 另外，像电动摩托车的刹车盘那样，用Cr

2、13系m不锈钢淬火淬火制造的情况下，要求一定的强度韧性和耐腐蚀。 耐热钢广泛应用于动力机械、石油化学工业、航空工业等领域。 锅炉、蒸汽轮机、航空发动机等。 耐热钢通过在钢中添加Cr、Si、Al、Ni、Nb、v、w等合金元素体，提高其热强度和氧化性及组织稳定性。 叫做热强钢。 如果柴油引擎的汽缸排气阀在约600的高温下工作，由耐热钢，例如40Cr10Si2Mo、21-4N等制成，如果不在高温下氧化，则要求云同步在高温下具有一定的强度。 另一种是高温下不氧化、无皮、无皮的钢，用于各种高温1000下工作的炉罐、炉底板、炉隔离栅ce，根据合金元素体的含量，耐热钢可分为f耐热钢P F耐热钢m耐热钢a耐热

3、钢，中，c是钢中的作用，c是不锈钢中最主要的元素体之一，特别是合金但是，c在钢中容易与其他碳化物形成元素生成合金碳化物，例如Cr和(Cr， Fe)23C6合金碳化物容易生成，这样Cr含量降低，特别是在晶界上，贫Cr引起不锈钢的晶间腐蚀易感性，合金元素体在钢中作用，c对钢的耐氧化性有极大的不良影响，因此，在抗氧化钢中要求低的c含量，在一般的耐热钢中，c含量为0.1%0.2% 由于合金元素体在钢中的作用，Cr是不锈钢中最重要的合金元素体，可缩小封闭相区扩大相区，溶于镍锌铁氧体，提高镍锌铁氧体的电极电位。 是碳化物形成元素。 Cr的碳化物具有很高的结账台斯特性，而Cr钢由于碳化物的析出，钢的结账台斯

4、特性降低。 这是因为Cr碳化物析出时钢基体的局部Cr含量被缺乏的，合金元素体在钢中的作用、耐热不皮钢和热强钢中，Cr主要用于钢的高温抗氧化性能的提高和钢的耐烧坏稳定和蠕变电阻的改善等特性的钢中添加Mo，能够提高对有机酸的结账台斯特性， 是提高珍珠岩钢热强度最有效的元素体，如石油动力等中广泛应用的15CrMo、15CrMo、12Cr1mov、25Cr2Mo1V等可提高马氏体钢和奥氏体钢的热强度，提高合金元素体在制作燃气透平叶片等钢中的作用，提高马氏体钢和奥氏体钢的热强度，燃气轮机叶片等如Cr12WMoVNbB马氏体钢和Mn18Cr10MoVB奥氏体钢，合金元素体在钢中的作用，w碳化物形成元素。

5、对钢的耐氧化性没有作用。 新型不锈钢15Al3MoWTi在炼油厂中的含硫油腐蚀条件下运用，效果比0Cr13更好，w耐热钢18Cr3MoWVA碳化物1Cr14Ni14W2MoTi奥氏体不锈钢型耐热钢4Cr14Ni14W2Mo奥氏体不锈钢型耐热钢阀用钢Cr15Ni36W3Ti奥氏体不锈钢型耐热钢叶片用钢、合金元素体在钢中的作用在耐热钢中的应用：高度分散分布的碳化物和氮化物，使高温聚合生长极慢，增加了钢的强度和抗蠕变能力， 例如耐热钢12Cr1MoV等新的珍珠岩耐热钢12Cr3MoVSiTiB等高碳马氏体耐热钢Cr12WMoVNbB等无Ni奥氏体耐热钢Mn18Cr10MoVB等，因为合金元素体在钢中

6、的作用Ti、Nb碳化物的结合力极强，远大于c和Cr的亲和力， 在不锈钢中，将其中的c固定，消除Cr在晶界的贫困化，消除或减轻钢的晶界腐蚀现象，在合金元素体在钢中的作用、Mn扩大相域、稳定奥氏体不锈钢、低c高Mn不锈钢中，主要促进钢的奥氏体组织，实现稳定的CrMnN钢， 例如Cr18Mn13N高Mn耐热钢是Mn代Ni的耐热不皮钢，例如6Mn18Al5MoV CrMnN不皮钢Cr20Mn9Ni2Si2N、合金元素体在钢中的作用、Si缩小相区域、封闭相区域、氧化结合形成的SiO2氧化膜等，可以提高抗氧化能力钢的耐腐蚀性和高温氧化防止作用、合金元素体的与Al缩小相区、封闭相区、o，n有很大亲和力，能氧

7、化致密的Al2O3氧化膜，提高抗氧化能力。 提高钢在氧化性酸中的耐腐蚀性，与Cr并用可进一步提高耐氧化性，与Si、Cr的复合应用是提高钢的高温不皮性，提高合金元素体在钢中的作用、Ni非碳化物形成元素、相域缩小和()相域扩大、a稳定性，形成稳定的主要合金元素体。 在能够提高钢对大气腐蚀抵抗力的高合金奥氏体不锈钢中，作为奥氏体化元素体，通常也使用Ni，通过添加适量的Ni，能够得到单一组织的奥氏体不锈钢，在三不锈钢金相分析的金属学基础上， Fe-Cr-C系相图包含图7-1的13%Cr的Fe-Cr-C系的垂直剖面图相区和(Cr，Fe)23C6相区的升交点的温度约为950，碳含量约为0.2的Fe)23C

8、6 (Cr，Fe)7C3 700以下为(Cr，Fe)7C3 (Cr， Fe)23C6区域、不锈钢金相分析的金属学基础，图中为0.06%， 分别得到0.1 f不锈钢、f-m不锈钢、m不锈钢，从不锈钢金相分析的金属学基础、Fe-Cr-Ni系相图7-2可知，Ni为扩大相域，稳定相的元素体在Ni含量增加时相扩大，相封闭，1000时Cr含量即在相区，为奥氏体不锈钢状态的四不锈钢的热处理和金相组织和缺陷、不锈钢金相试样的调制与侵蚀不锈钢(包括耐热钢)金相试样的调制、研磨、侵蚀以及一般高合金钢基本相同。 但由于不锈钢母材柔软坚硬，易加工硬化，特别是a不锈钢a耐热钢，切削取样加工难度大，制作金相试样时容易产生

9、机械滑动，会产生组织伪像。 因此，试样的制备、不锈钢的热处理和金相组织和缺陷以不引起组织变化为前提。 在强度低塑性大的金属，例如奥氏体不锈钢系不锈钢等机械研磨的方法中，难以避免金属的流动，不能扰乱金属，在检查中容易造成伪像而做出错误的判断。 最好的研磨方法是电解研磨。 介绍了一些电解研磨的条件，不锈钢的热处理和金相组织和缺陷，过氯元素酸15 %醇85%电流密度0.10.3A/cm2过氯元素酸15 %冰乙酸85%电流密度0.71A/cm2电压2040V，不锈钢的热处理和金相组织和缺陷钢的成分和热处理除了使用2%4%硝酸醇溶液作为通用侵蚀剂以外，还可以使用不锈钢的热处理和金相组织和缺陷， 氯化二铁

10、元素盐酸水溶液： FeCl35g HCl50ml H2O100ml是良好地显示高镍奥氏体钢、铬不锈钢奥氏体不锈钢和镍锌铁氧体晶界的苦味酸盐酸醇溶液：苦味酸1g盐酸5ml醇100ml侵蚀Fe-Cr、Fe-Cr-Mn等类型的钢， Cr-Ni奥氏体钢等晶界、不锈钢的热处理和侵蚀金相组织和缺陷的例如红血盐水溶液： K3Fe(CN)6 50g KOH 50g H2O 100ml蚀刻区别Fe-Cr、Fe-Cr-Ni、Fe-Cr-Mn类型钢中的铁元素素体和相。 铁元素素体黄色、相青色、不锈钢的热处理和金相组织与缺陷，NaOH水溶液电解腐蚀NaOH剂40g H2O 100ml 1V3V 60s显示相。 相和镍

11、锌铁氧体相继着色，碳化物最后出现。 不锈钢的热处理和金相组织和缺陷，铁素体耐热钢铁素体耐热钢钢的钢编号有06Cr13Al、10Cr17、10Cr17mo、008Cr27Mo、008Cr30mo2、022Cr12等。 铁素体耐热钢的特点是有镍锌铁氧体组织，有磁性，淬火不能硬化。 热处理的目的主要是消除变形加工和焊接产生的内应力，软化不锈钢的热处理和金相组织和缺陷，提高加工性，然后消除475脆性的影响，使组织均匀化。 退火温度的选择通过避开475脆性发生的温度范围来避开相脆性发生的温度范围，避开高温脆性发生的温度范围。 475脆性铁素体耐热钢，特别是高铬铁素体耐热钢在400到550的温度范围，不锈

12、钢的热处理和金相组织与缺陷，经过长时间加热或从较高温度缓慢蒸发制冷而经过此温度范围后，发生脆性，耐腐蚀性、硬度强度增加、延展性冲击韧性显着降低。 所谓的475脆性。 比475的脆性出现温度高的加热可以消除脆性，使钢的冲击韧性恢复。 相脆性相是Fe、Cr原子比例基本相等的Fe-Cr金属间化合物，分子式、不锈钢的热处理和金相组织及缺陷近似表示为FeCr，晶体结构为正方晶系、非磁性、硬脆。 一般在铁素体耐热钢和奥氏体-铁素体耐热钢，在600900的温度范围内长时间保温会析出。 相可以用金相法检出。 相的回避：在相的形成温度下长时间避免加热相的消失：在比相高的稳定温度下加热可以消失相，并且可以恢复47

13、5脆性处、不锈钢的热处理和金相组织和缺陷，导致韧性降低。 高温脆性镍锌铁氧体型不锈钢在900以上加热后，如果晶粒显着成长，则在云同步，一部分镍锌铁氧体体变化为奥氏体不锈钢，在蒸发制冷过程中有可能变化为低碳高碳马氏体，这使钢变脆，降低了钢的塑性。 晶粒一旦生长，就不能再微细化了。 这是因为，高铬钢以镍锌铁氧体为基础，既没有加热也没有蒸发制冷，会引起不锈钢的热处理、金相组织、缺陷、相变，无法通过热处理方法进行再结晶微细化。 因此，铁素体耐热钢的退火温度必须在525到900之间并且通常控制在650到830之间。 不锈钢的热处理和金相组织和缺陷，马氏体不锈钢马氏体不锈钢最常见的钢序号为12Cr12、0

14、6Cr13、12Cr13、30Cr13、9Cr18等，这些个具有良好的淬火性能，可在空冷条件下实现淬火硬化。 对马氏体不锈钢进行淬火后，还要进行回火处理。 其中Cr13型不锈钢有淬火脆性倾向，淬火后应尽快冷却。 一般推荐碳含量低、不锈钢的热处理和金相组织和缺陷，Cr13型不锈钢在600 750高温淬火后骤冷，改善韧性抗拉性能和耐应力腐蚀性能的碳含量高的Cr13型不锈钢，例如40Cr13、95Cr18等淬火后的低温淬火不锈钢的热处理和金相组织和缺陷、马氏体不锈钢的金相组织m不锈钢的退火组织，F K、k沿f晶界呈网状分布，强度和耐腐蚀性差。 一个进程是完全退火800900加热后的缓冷，一个是低温退

15、火750加热后的急冷。 可以软化钢。 在低温退火常用、方便、时间化少。 不锈钢的热处理和金相组织和缺陷，Cr13型不锈钢淬火温度一般为1000 1050，为a状态。 淬火后得到m，其中12Cr13淬火后为m少量的铁元素素体，20Cr13为m。 30Cr13、40Cr13钢含碳量高，碳化物多，能阻止a晶粒的生长，因此，淬火温度略高至1050 1100，淬火后为M K少量残留a，是不锈钢的热处理和金相组织和缺陷，马氏体不锈钢淬火的目的是通过马氏体相变提高合金的强度和硬度，使云同步具有结账台应力由于退火后的m不锈钢中存在大量的铬碳化物，不仅降低固态溶液中的铬含量，而且碳化物与沉积基质的电位差构成无数的微电池，加剧钢的腐蚀，淬火使大量的铬碳化物溶解在固态溶液中，减轻腐蚀倾向。2Cr13钢球化退火； 苦味酸盐酸醇溶液的侵蚀； 左图为球状珍珠岩沿晶界间断分布的颗粒状碳化物，右图为粒子大分布不均匀的球状珍珠岩、镍锌铁氧体及少量片状珍珠岩，有沿晶界断续的链状碳化物. 点状和球状珍珠岩沿晶界间断分布的二次碳化物、1Cr13钢氯元素化高速铁路盐酸水溶液的侵蚀； 左图为1000淬火油300回火，高碳马氏体白色镍锌铁氧体体、镍锌铁氧体体为带状分布，正常淬火组织右侧为1100淬火油300回火，组织为高碳马氏体白色镍锌铁氧体，镍锌铁氧体为带状分布，马氏体非常粗大，铁素体含量增加，过热组织