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(xia)面以鉻的影(ying)響為例(li)，說明馬氏體不銹(xiu)鋼熱處理時的特點。

1. 鐵－碳合金加熱時(shi)的(de)轉變

  眾所周知，通過淬火可以硬化的(de)(de)(de)鋼，加熱轉(zhuan)變即鋼的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體化是一個(ge)重要的(de)(de)(de)過程。

 根據(ju)圖(tu)(tu)4-6的鐵碳(tan)系平衡相圖(tu)(tu)可知，鋼(gang)(gang)加熱(re)到PSK(A1)溫(wen)(wen)度(du)(du)時，開始發生α,+Fe3C≤y.轉變，即珠光體向(xiang)奧氏體的轉變。隨著加熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)的升(sheng)高(gao)，依(yi)據(ju)鋼(gang)(gang)中(zhong)碳(tan)成分(fen)的高(gao)低，會發生α向(xiang)y的溶解或Fe3C向(xiang)γ的溶解過(guo)程。這個過(guo)程將在GS(A3)溫(wen)(wen)度(du)(du)（亞共(gong)析(xi)鋼(gang)(gang)）或ES(A)溫(wen)(wen)度(du)(du)（過(guo)共(gong)析(xi)鋼(gang)(gang)）基本結束。

  鋼(gang)(gang)(gang)在加(jia)熱奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)(hua)時(shi)，包括奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)和成(cheng)(cheng)分(fen)均(jun)(jun)勻(yun)化(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)程。對于碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)來(lai)說，奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)成(cheng)(cheng)分(fen)均(jun)(jun)勻(yun)化(hua)(hua)(hua)(hua)主要是碳(tan)的(de)(de)均(jun)(jun)勻(yun)化(hua)(hua)(hua)(hua)。從圖4-6可(ke)知，鋼(gang)(gang)(gang)加(jia)熱時(shi)形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)（γ)的(de)(de)成(cheng)(cheng)分(fen)與原(yuan)(yuan)來(lai)鐵素體(ti)(ti)（α)和滲碳(tan)體(ti)(ti)（Fe,C)的(de)(de)成(cheng)(cheng)分(fen)相差很大。所(suo)以，在鋼(gang)(gang)(gang)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)程中，有一個重要的(de)(de)現(xian)象(xiang)，就(jiu)是碳(tan)原(yuan)(yuan)子(zi)的(de)(de)擴散。通過(guo)(guo)碳(tan)原(yuan)(yuan)子(zi)的(de)(de)擴散，使奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)成(cheng)(cheng)分(fen)均(jun)(jun)勻(yun)化(hua)(hua)(hua)(hua)。

 在馬氏體(ti)不銹鋼(gang)中(zhong)，由于(yu)有較(jiao)高的含(han)鉻量，使得奧氏體(ti)形成和均勻化過(guo)程(cheng)復(fu)雜化了。

 2. 鉻對(dui)鋼(gang)加熱轉變(bian)的作用和(he)影響

 鉻所以能對鋼加熱轉變，即鋼的奧氏體(ti)化過(guo)程產生作用和影響(xiang)是(shi)由鉻的一些(xie)特性決定的。

 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α-Fe之(zhi)(zhi)間正是由于有這(zhe)么多相似之(zhi)(zhi)處，才使其(qi)能(neng)形成連續固(gu)溶體。

 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(ge)的(de)(de)這(zhe)些特性對鋼相變和(he)奧氏體(ti)形成(cheng)產(chan)生的(de)(de)影響表(biao)現在以下方面。

 a. 對Fe-Fe₃C相圖及相變點的影響

鉻含量(liang)不同(tong)，對相圖的(de)影響(xiang)(xiang)程度也不同(tong)。以含鉻12%~13%時的(de)影響(xiang)(xiang)為例(li)。

圖(tu)4-7和圖(tu)4-8,是含(han)鉻為13%和12%的(de)Fe-Cr-C平衡相圖(tu)，將其與圖(tu)4-6對比可見(jian)，由(you)于鉻的(de)作用使γ相區縮小(xiao)了(le)，相變(bian)點的(de)位(wei)置也發生了(le)改變(bian)（圖(tu)4-8),共析點左移了(le)（由(you)B至(zhi)B'),即共析點碳(tan)含(han)量(liang)降低了(le)；碳(tan)在(zai)奧氏體中最大溶解(jie)度(du)減少了(le)（由(you)E至(zhi)E');8相的(de)穩定溫(wen)度(du)降低了(le)（由(you)FG至(zhi)F'G');α相的(de)穩定溫(wen)度(du)升高了(le)（由(you)AB至(zhi)A'B')。

 b. 鉻對奧氏體形成的影響

 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。

 鉻的存在(zai)使(shi)鐵素(su)體（α相）的穩定度升高了，又對奧氏(shi)體的形成產生(sheng)了不利的作用。

 鉻(ge)降(jiang)低(di)了(le)碳在奧(ao)氏體中的溶解度(du)，也就是(shi)降(jiang)低(di)了(le)奧(ao)氏體形成時的兩(liang)相界(jie)面濃(nong)度(du)差和碳的濃(nong)度(du)梯度(du)，這會降(jiang)低(di)碳在奧(ao)氏體中的擴散速度(du)，不(bu)利于(yu)奧(ao)氏體的形成。

 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。

可見，在(zai)馬氏體(ti)不銹鋼(gang)中，13%左(zuo)右的(de)(de)鉻(ge)元素(su)的(de)(de)存在(zai)，通過(guo)其對相(xiang)變點、對碳的(de)(de)擴(kuo)散、對兩(liang)相(xiang)界面多少的(de)(de)影響及鉻(ge)自(zi)身擴(kuo)散困難等因(yin)素(su)，綜合(he)反映在(zai)鋼(gang)加熱、奧氏體(ti)形(xing)成(cheng)過(guo)程中總(zong)的(de)(de)作用是減緩(huan)速度，不利(li)于奧氏體(ti)成(cheng)分的(de)(de)均(jun)勻(yun)化。

 合金奧氏體(ti)形成時，碳(tan)化物的(de)(de)溶(rong)解程度、奧氏體(ti)成分的(de)(de)均勻性(xing)(xing)對鋼熱處理(li)后的(de)(de)組織(zhi)和性(xing)(xing)能影響(xiang)很大。奧氏體(ti)成分的(de)(de)不(bu)均勻，固溶(rong)體(ti)中(zhong)碳(tan)和合金元(yuan)素不(bu)足，會使鋼淬火(huo)后的(de)(de)馬氏體(ti)硬度不(bu)足，合金元(yuan)素不(bu)能充分發揮(hui)作用，降(jiang)低鋼的(de)(de)淬透性(xing)(xing)、力(li)學性(xing)(xing)能和耐腐蝕性(xing)(xing)能。

 考(kao)慮鉻元素對鋼(gang)熱(re)處(chu)理(li)加熱(re)奧(ao)(ao)氏體(ti)形成過程中(zhong)的作用和影響，我們在(zai)制訂熱(re)處(chu)理(li)工藝時(shi)，應適當提高淬火(huo)加熱(re)溫(wen)度，延長(chang)保溫(wen)時(shi)間(jian)，以保證合金碳(tan)化物(wu)的充分(fen)(fen)溶解和奧(ao)(ao)氏體(ti)成分(fen)(fen)均勻化，從而保證最(zui)大限度發(fa)揮材料熱(re)處(chu)理(li)后的各(ge)項性(xing)能。