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)(de)影(ying)響為例，說明馬氏體不銹鋼(gang)熱處理時的(de)(de)特點。

1. 鐵－碳(tan)合金加熱(re)時的(de)轉(zhuan)變

  眾所周知(zhi)，通過(guo)(guo)淬火可以(yi)硬化的鋼(gang)，加熱轉變即鋼(gang)的奧氏體化是(shi)一(yi)個重要的過(guo)(guo)程。

 根(gen)據圖4-6的(de)(de)鐵碳(tan)系平衡相(xiang)圖可知，鋼加熱到(dao)PSK(A1)溫度時，開始(shi)發(fa)生α,+Fe3C≤y.轉變，即珠(zhu)光體(ti)向奧氏體(ti)的(de)(de)轉變。隨著加熱溫度的(de)(de)升(sheng)高，依據鋼中碳(tan)成分的(de)(de)高低，會(hui)發(fa)生α向y的(de)(de)溶解或Fe3C向γ的(de)(de)溶解過程(cheng)。這個過程(cheng)將在GS(A3)溫度（亞共析鋼）或ES(A)溫度（過共析鋼）基本結束(shu)。

  鋼(gang)在加(jia)熱(re)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)化(hua)時(shi)，包(bao)括奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)和成(cheng)分(fen)(fen)(fen)均勻(yun)化(hua)過(guo)程。對于(yu)碳(tan)鋼(gang)來(lai)說，奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)均勻(yun)化(hua)主要(yao)是(shi)碳(tan)的(de)(de)(de)均勻(yun)化(hua)。從圖4-6可知，鋼(gang)加(jia)熱(re)時(shi)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)（γ)的(de)(de)(de)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)與原(yuan)來(lai)鐵素體(ti)(ti)（α)和滲碳(tan)體(ti)(ti)（Fe,C)的(de)(de)(de)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)相差(cha)很(hen)大。所以，在鋼(gang)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)化(hua)過(guo)程中，有一個重要(yao)的(de)(de)(de)現(xian)象，就是(shi)碳(tan)原(yuan)子(zi)的(de)(de)(de)擴散。通過(guo)碳(tan)原(yuan)子(zi)的(de)(de)(de)擴散，使奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)均勻(yun)化(hua)。

 在馬氏體(ti)不銹鋼中，由于有較高的含(han)鉻(ge)量，使得(de)奧氏體(ti)形成(cheng)和(he)均(jun)勻化過程(cheng)復雜(za)化了(le)。

 2. 鉻對鋼(gang)加熱(re)轉變(bian)的作用和影響

 鉻所(suo)以能對鋼加(jia)熱轉變，即鋼的奧氏(shi)體化過程產生作用(yong)和影響是由鉻的一(yi)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)間正(zheng)是由(you)于有這么多(duo)相似之(zhi)處，才使其能形成連續固溶(rong)體(ti)。

 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。

 鉻的這些特性對鋼相變和(he)奧氏體形成產生的影響表(biao)現在以下方面。

 a. 對Fe-Fe₃C相圖及相變點的影響

鉻(ge)含(han)量(liang)不同(tong)，對相圖(tu)的(de)影響(xiang)程度(du)也不同(tong)。以含(han)鉻(ge)12%~13%時的(de)影響(xiang)為例(li)。

圖4-7和圖4-8,是(shi)含(han)鉻為13%和12%的Fe-Cr-C平(ping)衡相圖，將其(qi)與圖4-6對比可見，由(you)于鉻的作用使γ相區縮(suo)小了(le)，相變點(dian)的位(wei)置也發生了(le)改變（圖4-8),共析點(dian)左移了(le)（由(you)B至(zhi)B'),即(ji)共析點(dian)碳含(han)量降低(di)了(le)；碳在(zai)奧(ao)氏體中最大溶解度(du)減少了(le)（由(you)E至(zhi)E');8相的穩定(ding)溫度(du)降低(di)了(le)（由(you)FG至(zhi)F'G');α相的穩定(ding)溫度(du)升高了(le)（由(you)AB至(zhi)A'B')。

 b. 鉻(ge)對(dui)奧氏體(ti)形成的影(ying)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(cun)在使(shi)鐵素(su)體（α相）的穩(wen)定度升高了，又對奧氏體的形成(cheng)產生了不利的作用。

 鉻降(jiang)低(di)了碳(tan)在奧氏體(ti)中的(de)溶解度，也就(jiu)是降(jiang)低(di)了奧氏體(ti)形成時的(de)兩相界面濃度差(cha)和碳(tan)的(de)濃度梯度，這會降(jiang)低(di)碳(tan)在奧氏體(ti)中的(de)擴散速(su)度，不利(li)于奧氏體(ti)的(de)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(ma)氏(shi)體(ti)不銹鋼中，13%左右的(de)鉻元素(su)的(de)存在(zai)，通過其(qi)對相(xiang)變點、對碳的(de)擴散、對兩相(xiang)界面多少的(de)影響及鉻自(zi)身擴散困難等因素(su)，綜合反映在(zai)鋼加熱、奧(ao)氏(shi)體(ti)形成(cheng)過程中總的(de)作(zuo)用是(shi)減緩速度，不利于奧(ao)氏(shi)體(ti)成(cheng)分的(de)均勻化。

 合(he)金奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)形(xing)成(cheng)(cheng)時，碳(tan)化(hua)物的(de)溶(rong)解程度、奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)成(cheng)(cheng)分(fen)的(de)均(jun)勻(yun)性(xing)對鋼(gang)熱(re)處理(li)后的(de)組(zu)織和(he)性(xing)能影(ying)響(xiang)很大(da)。奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)成(cheng)(cheng)分(fen)的(de)不均(jun)勻(yun)，固溶(rong)體(ti)(ti)中碳(tan)和(he)合(he)金元(yuan)(yuan)素(su)不足，會使鋼(gang)淬(cui)火后的(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)硬度不足，合(he)金元(yuan)(yuan)素(su)不能充(chong)分(fen)發揮作用，降低鋼(gang)的(de)淬(cui)透(tou)性(xing)、力學性(xing)能和(he)耐(nai)腐蝕性(xing)能。

 考慮鉻元素對(dui)鋼熱(re)(re)處(chu)理(li)加熱(re)(re)奧氏(shi)體(ti)形成過(guo)程中的作用和影響，我們在制(zhi)訂熱(re)(re)處(chu)理(li)工藝時，應適當提高(gao)淬(cui)火加熱(re)(re)溫度(du)，延長保溫時間(jian)，以保證合金碳(tan)化物的充分溶(rong)解和奧氏(shi)體(ti)成分均勻化，從而(er)保證最大(da)限度(du)發揮材料熱(re)(re)處(chu)理(li)后的各項性(xing)能。