馬氏體不銹鋼的熱處理理論，如香蕉視頻app下載蘋果版:馬氏體不銹鋼加熱時的轉變（奧氏體化）、冷卻時的轉變（奧氏體轉變）以及淬火馬氏體回火時的轉變，基本與碳鋼、合金鋼相似。只不過是由于較高的鉻含量及鉬、釩等合金元素的存在，使這些轉變復雜化了，并具有新的特點。與碳鋼不同的另一個問題是，對馬氏體不銹鋼的熱處理除保證要求的機械性能外，還應考慮不同使用環境中的耐腐蝕性要求。

下面以鉻的(de)影響為例，說明(ming)馬氏體不(bu)銹鋼(gang)熱處(chu)理時的(de)特點。

1. 鐵－碳(tan)合金加熱時的(de)轉變

  眾所周知(zhi)，通(tong)過(guo)淬火可(ke)以硬化的(de)鋼，加熱轉變即鋼的(de)奧氏體化是一個(ge)重(zhong)要的(de)過(guo)程。

 根據圖(tu)4-6的(de)鐵(tie)碳系(xi)平衡(heng)相圖(tu)可知(zhi)，鋼(gang)(gang)加熱到PSK(A1)溫(wen)度時，開(kai)始發生α,+Fe3C≤y.轉變(bian)，即珠光體向奧氏體的(de)轉變(bian)。隨著加熱溫(wen)度的(de)升高，依據鋼(gang)(gang)中碳成(cheng)分(fen)的(de)高低，會發生α向y的(de)溶解或Fe3C向γ的(de)溶解過程(cheng)。這個過程(cheng)將在(zai)GS(A3)溫(wen)度（亞共(gong)(gong)析鋼(gang)(gang)）或ES(A)溫(wen)度（過共(gong)(gong)析鋼(gang)(gang)）基(ji)本(ben)結(jie)束。

  鋼(gang)在加熱奧(ao)氏體(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)時(shi)，包括(kuo)奧(ao)氏體(ti)(ti)的(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)和成(cheng)(cheng)(cheng)分均勻化(hua)(hua)(hua)過(guo)程。對于(yu)碳(tan)(tan)鋼(gang)來說，奧(ao)氏體(ti)(ti)成(cheng)(cheng)(cheng)分均勻化(hua)(hua)(hua)主要是碳(tan)(tan)的(de)(de)均勻化(hua)(hua)(hua)。從圖4-6可知，鋼(gang)加熱時(shi)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)（γ)的(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)分與原(yuan)來鐵素體(ti)(ti)（α)和滲碳(tan)(tan)體(ti)(ti)（Fe,C)的(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)分相差很(hen)大。所以(yi)，在鋼(gang)奧(ao)氏體(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程中，有一(yi)個重要的(de)(de)現象，就是碳(tan)(tan)原(yuan)子的(de)(de)擴散(san)。通過(guo)碳(tan)(tan)原(yuan)子的(de)(de)擴散(san)，使奧(ao)氏體(ti)(ti)成(cheng)(cheng)(cheng)分均勻化(hua)(hua)(hua)。

 在馬氏(shi)體不銹鋼中，由于有較高的含鉻量，使得奧氏(shi)體形成和均勻化過程復雜化了(le)。

 2. 鉻對鋼加熱轉變的作用和(he)影響

 鉻所以能對鋼加熱(re)轉變(bian)，即鋼的(de)奧氏體化過程產生作(zuo)用(yong)和影響是(shi)由鉻的(de)一些(xie)特(te)性決定的(de)。

 首先，鉻與鐵可形成連續固溶體。鉻與αx-Fe原子結構相同，均屬于體心立方晶格；點陣常數接近，鉻點陣常數為2.878×10^-8cm,α-Fe點陣常數為2.8605×10^-8cm;原子間距接近，鉻原子間距為2.492×10^-8cm,α-Fe原子間距為2.477×10^-8cm;

 當配位數為12時，兩者原子直徑接近，鉻原子直徑約為2.57×10^-8cm,α-Fe原子直徑約為2.54×10^-8cm;鉻和α-Fe的電勢接近，鉻的電負性為1.6,α-Fe的電負性為1.8。

 鉻與(yu)α-Fe之間正(zheng)是由于有這么多相似之處，才使其能(neng)形成連續固溶(rong)體。

 第二，鉻是強碳化物形成元素，鉻與碳能形成多種碳化物。經究表明，在鋼中加入鉻時，隨鉻量的不同，鉻與碳會形成多種穩定的碳化物，主要有（FeCr)₃C、（FeCr)₇C₃、（FeCr)₂₃ C₆等。不同類型的碳化物晶格類型不同，含鉻量也不同。（FeCr)₃C型碳化物屬斜方點陣，其可含鉻至少為15%,（FeCr)₇C₃型碳化物屬菱方點陣，至少含鉻為35%;而（FeCr)₂₃C₆屬立方點陣，至少含鉻為70%.在馬氏體不銹鋼中，碳化物以（FeCr)₂₃ C₆為主。

 鉻的這些特性對(dui)鋼(gang)相變和(he)奧氏體形(xing)成產生(sheng)的影響表現(xian)在以下(xia)方面(mian)。

 a. 對Fe-Fe₃C相圖及相變點的影響

鉻含量不(bu)同(tong)，對相圖的(de)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)程(cheng)度也不(bu)同(tong)。以含鉻12%~13%時的(de)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)為例。

圖(tu)4-7和圖(tu)4-8,是含鉻(ge)為13%和12%的Fe-Cr-C平衡相(xiang)圖(tu)，將其(qi)與(yu)圖(tu)4-6對比可見，由于鉻(ge)的作用使γ相(xiang)區縮小(xiao)了(le)，相(xiang)變(bian)點的位(wei)置也發生(sheng)了(le)改變(bian)（圖(tu)4-8),共(gong)析點左(zuo)移了(le)（由B至B'),即共(gong)析點碳含量降低(di)了(le)；碳在奧氏體中最大(da)溶解(jie)度減少(shao)了(le)（由E至E');8相(xiang)的穩(wen)定溫(wen)度降低(di)了(le)（由FG至F'G');α相(xiang)的穩(wen)定溫(wen)度升(sheng)高了(le)（由AB至A'B')。

 b. 鉻對(dui)奧氏(shi)體形成的(de)影響

 眾所周知，根據鋼的熱處理相變理論，鋼在加熱形成奧氏體的轉變過程中，奧氏體首先在鐵素體和滲碳體兩相交界處形核，之后，滲碳體逐漸溶解，奧氏體向鐵素體成長。這個過程的關鍵是碳的擴散，或者說，奧氏體的形成是通過碳的擴散來實現的。鉻元素的存在對碳的擴散的影響是復雜的。研究表明：當含鉻量較低時，鉻與碳形成較穩定的不易溶解的（FeCr)₃C或（FeCr)₇C₃型的碳化物，這時，鉻會降低碳在奧氏體中的擴散系數，使奧氏體形成速度減慢。而當含鉻量大于11%時，碳化物的類型變成了含碳量較少的，較易溶解的（FeCr)₂₃C₆.這種碳化物是不穩定的，并且，在鋼中生成較多的（FeCr)₂₃C₆時，相對地增加了相界面，因此，有利于奧氏體的形成速度的增快。

 鉻的(de)存(cun)在(zai)使鐵素體（α相）的(de)穩定度(du)升高了，又對奧氏體的(de)形(xing)成產生了不利的(de)作用(yong)。

 鉻降低了(le)碳(tan)在奧(ao)氏體(ti)中(zhong)的(de)溶解度(du)，也(ye)就(jiu)是(shi)降低了(le)奧(ao)氏體(ti)形成(cheng)(cheng)時的(de)兩相界面濃(nong)度(du)差和碳(tan)的(de)濃(nong)度(du)梯度(du)，這會降低碳(tan)在奧(ao)氏體(ti)中(zhong)的(de)擴散速度(du)，不利(li)于奧(ao)氏體(ti)的(de)形成(cheng)(cheng)。

 奧氏體的形成除了碳的擴散作用外，還存在鉻元素本身的擴散和均勻化問題。鉻是強碳化物形成元素，當鉻大于11%時，所形成的碳化物（FeCr)₂₃C₆中，含鉻量可達70%左右，可見在奧氏體形成的初始階段，鉻的不均勻性是明顯的。為保證奧氏體成分的均勻化，鉻的擴散也是必須的。而鉻在奧氏體中的擴散系數比碳在奧氏體中的擴散系數小得多，有的研究表明，前者比后者低4~5個數量級。

可(ke)見，在(zai)馬氏(shi)體不銹鋼中，13%左右的(de)(de)鉻元素的(de)(de)存在(zai)，通過其對相變(bian)點、對碳(tan)的(de)(de)擴散(san)、對兩相界面(mian)多少(shao)的(de)(de)影響及鉻自身擴散(san)困難等因(yin)素，綜合反映在(zai)鋼加熱、奧(ao)氏(shi)體形(xing)成過程中總(zong)的(de)(de)作用是(shi)減緩速度，不利(li)于奧(ao)氏(shi)體成分的(de)(de)均勻化。

 合金奧(ao)氏(shi)體(ti)形成時(shi)，碳化物的(de)(de)(de)溶解(jie)程度、奧(ao)氏(shi)體(ti)成分的(de)(de)(de)均勻性(xing)(xing)對鋼(gang)(gang)熱處(chu)理后的(de)(de)(de)組織和性(xing)(xing)能(neng)影響很大。奧(ao)氏(shi)體(ti)成分的(de)(de)(de)不均勻，固溶體(ti)中碳和合金元(yuan)素(su)不足，會(hui)使鋼(gang)(gang)淬火后的(de)(de)(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)硬(ying)度不足，合金元(yuan)素(su)不能(neng)充分發揮作用(yong)，降(jiang)低(di)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)淬透(tou)性(xing)(xing)、力(li)學性(xing)(xing)能(neng)和耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)。

 考(kao)慮鉻元素對鋼熱(re)處理加熱(re)奧(ao)氏體(ti)形成(cheng)過程中的作(zuo)用(yong)和影響，我們在(zai)制訂熱(re)處理工藝(yi)時，應適當提(ti)高淬火加熱(re)溫度，延長保溫時間，以保證(zheng)合金碳化物的充(chong)分溶解(jie)和奧(ao)氏體(ti)成(cheng)分均勻化，從而保證(zheng)最大限(xian)度發揮材料熱(re)處理后的各項(xiang)性能。