1Cr17Ni2(Cr17Ni2)馬氏體不銹(xiu)鋼是在Cr17鐵素體不銹鋼基礎上，提高碳的含量并加入2%左右的鎳元素（通常含1.5%~2.5%鎳）發展起來的，具有較高的強度，并在氧化類酸、有機鹽水溶液中有良好的耐腐蝕性。1Cr17Ni2鋼可制成鍛件、軋件或鑄件使用。
因1Cr17Ni2鋼(gang)組織中常含(han)有(you)一定(ding)量的(de)δ鐵(tie)素(su)體(ti)，因此，有(you)的(de)資(zi)料中將其列入馬氏(shi)體(ti)－鐵(tie)素(su)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)。見(jian)圖4-37。
在(zai)我國的一些標準(zhun)中(zhong)，確定1Cr17Ni2不(bu)銹鋼的抗拉強度(du)指標較高，相適(shi)應的回火溫(wen)度(du)推薦(jian)為275~350℃范圍。這在(zai)某(mou)種程度(du)上限制了(le)材料的應用。為了(le)滿足大型結(jie)構件較高塑韌(ren)性的需(xu)要(yao)，也開(kai)始(shi)了(le)對其(qi)進行高溫(wen)回火效果的試驗研究和應用。
1Cr17Ni2不(bu)銹鋼(gang)熱(re)處理后的(de)組織中(zhong)，8鐵素(su)體(ti)的(de)存在對機械性(xing)(xing)能(neng)的(de)影(ying)響(xiang)很大。為(wei)了保證1C-17Ni2鋼(gang)熱(re)處理后能(neng)獲得良好(hao)的(de)性(xing)(xing)能(neng)，應注意控制組織中(zhong)的(de)鐵素(su)體(ti)含量(liang)。表(biao)(biao)4-16顯示了1Cr17Ni2鋼(gang)中(zhong)鐵素(su)體(ti)含量(liang)對機械性(xing)(xing)能(neng)的(de)影(ying)響(xiang)，從(cong)表(biao)(biao)4-16可見，當1Cr17Ni2鋼(gang)組織中(zhong)鐵素(su)體(ti)含量(liang)大于(yu)15%以上時(shi)，強度、塑性(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)都下降(jiang)(jiang)，且含量(liang)越多，下降(jiang)(jiang)程度越明顯。所(suo)以，有關1Cr17Ni2鋼(gang)中(zhong)的(de)鐵素(su)體(ti)形(xing)成因(yin)麥和按制有法(fa)成為(wei)關注點。
普遍認為，1Gr17Ni2不(bu)銹鋼中鐵素體含量的多(duo)少(shao)主要和化(hua)學成(cheng)分中碳、鉻、鎳各元(yuan)素之間的配比(bi)及其所經歷的熱加(jia)工、熱處理溫度狀(zhuang)況有關。
a. 化學(xue)成分的影(ying)響及(ji)控制(zhi)
在1Cr17Ni2鋼(gang)(gang)中(zhong)，碳、鎳是穩定奧氏體(ti)的(de)(de)元(yuan)素(su)(su)(su)，鉻是形成鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)的(de)(de)元(yuan)素(su)(su)(su)，這幾種元(yuan)素(su)(su)(su)在這個鋼(gang)(gang)中(zhong)對(dui)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)量的(de)(de)影響是敏(min)感的(de)(de)。有資料表明，在1Cr17Ni2鋼(gang)(gang)成分(fen)規定的(de)(de)范圍(wei)內的(de)(de)上下限變(bian)動(dong)，都會對(dui)組織中(zhong)的(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)量產生影響。見表4-17。
在實際(ji)生產中(zhong)，用1Cr17Ni2不銹鋼制造(zao)對性(xing)能，特別(bie)是對塑(su)韌性(xing)能有(you)較高要(yao)求的零(ling)件時，都需要(yao)對鋼的實際(ji)化學(xue)成分提出控制要(yao)求，一般控制碳(tan)含量(liang)0.14%~0.17%,鉻含量(liang)16.00%~17.00%,鎳含量(liang)2%~2.5%.再采(cai)用合適的熱處(chu)理工藝，可保證組(zu)織中(zhong)的鐵素(su)體含量(liang)小于(yu)10%。
b. 鍛、軋(ya)及熱處理加熱溫度的影(ying)響(xiang)及控制(zhi)
1Cr17Ni2不銹鋼在鍛造、熱(re)軋(ya)及熱(re)處(chu)理等熱(re)加工(gong)過程中(zhong)，都要經過加熱(re)，加熱(re)溫(wen)度和保溫(wen)時間(jian)對組(zu)織中(zhong)的鐵素體量也(ye)有(you)明顯的影響。
圖(tu)4-4是 Cr17Ni2鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)鐵碳合金狀(zhuang)態圖(tu)，由圖(tu)可見，對(dui)給(gei)定成分的(de)(de)(de)(de)1Cr17Ni2鋼(gang)(gang)(gang)，當加(jia)熱(re)(re)(re)到約(yue)1040℃時(shi)，組織中便產(chan)生了較大含量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)鐵素(su)體(ti)，隨(sui)著加(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)提高，鐵素(su)體(ti)含量(liang)(liang)增加(jia)。圖(tu)4-38則更(geng)直(zhi)觀加(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)(wen)度(du)和(he)時(shi)間對(dui)1Cr17Ni2鋼(gang)(gang)(gang)地看出加(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)(wen)度(du)和(he)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)時(shi)間對(dui)1Cr17Ni2(0.18%C,0.4% Si, 0.7% Mn,16.0%Cr,1.9%Ni)鋼(gang)(gang)(gang)組織中鐵素(su)體(ti)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)情(qing)況。加(jia)熱(re)(re)(re)時(shi)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)鐵素(su)體(ti)冷(leng)卻后(hou)被保(bao)(bao)留下來(lai)。給(gei)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)性能帶(dai)來(lai)不利的(de)(de)(de)(de)作用。因此，在實際熱(re)(re)(re)加(jia)工、熱(re)(re)(re)處理生產(chan)時(shi)，要控制加(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)(wen)度(du)，不宜過高。
1Cr17Ni2鋼常見的熱處(chu)理工(gong)藝有退火(huo)和淬火(huo)、回火(huo)。
1. 退火(huo)
1Cr17Ni2不(bu)銹鋼因其(qi)含(han)有(you)高的(de)(de)鉻和(he)2%左右的(de)(de)鎳元(yuan)素，高溫奧氏體更穩定(ding)，自(zi)加熱(re)(re)(re)溫度(du)(du)(du)冷卻時不(bu)易發生(sheng)珠光體轉變，材料不(bu)易軟化。因此，1Cr17Ni2鋼不(bu)宜采(cai)用完全退(tui)(tui)火(huo)，只(zhi)能用較低溫度(du)(du)(du)加熱(re)(re)(re)，使材料得到一(yi)定(ding)程度(du)(du)(du)的(de)(de)軟化。一(yi)般退(tui)(tui)火(huo)溫度(du)(du)(du)選用680~750℃,保(bao)溫后(hou)(hou)爐(lu)冷到500℃以下出爐(lu)空(kong)冷。退(tui)(tui)火(huo)后(hou)(hou)硬度(du)(du)(du)可達(da)250～280HB.為了進一(yi)步降低硬度(du)(du)(du)，有(you)的(de)(de)推(tui)薦加熱(re)(re)(re)750℃后(hou)(hou)空(kong)冷，再加熱(re)(re)(re)650℃爐(lu)冷的(de)(de)二段退(tui)(tui)火(huo)或加熱(re)(re)(re)700℃后(hou)(hou)保(bao)溫14小時以上的(de)(de)退(tui)(tui)火(huo)方式。
1Cr17Ni2不銹鋼退火后的(de)機械性能的(de)一(yi)組實測數(shu)據如(ru)下：Rp0.2, 588N/m㎡; Rm 784N/m㎡;A,22%;Z,61%。
2. 淬火
為(wei)了防止1Cr17Ni2鋼(gang)熱處(chu)理后組織中(zhong)有過(guo)量的(de)鐵素體(ti)，淬火加(jia)熱溫度(du)的(de)確(que)定原則是在(zai)保證碳化物充分溶解、奧氏體(ti)成分基本均勻(yun)的(de)條件下(xia)，采(cai)(cai)用(yong)較低的(de)淬火加(jia)熱溫度(du)，一(yi)般認為(wei)不宜超過(guo)1050℃,實際生產中(zhong)采(cai)(cai)用(yong)980~1020℃.加(jia)熱條件對1Cr17Ni2鋼(gang)鐵素體(ti)量的(de)影響見圖(tu)4-38。
有(you)的試驗研究(jiu)明，當對化(hua)學成分(fen)進行特(te)殊(shu)控制，碳(tan)(tan)、鎳在上限，鉻在下(xia)限時，在成分(fen)上就保(bao)證了(le)組織中(zhong)不可(ke)(ke)能產生大量(liang)(liang)的鐵素體，所以(yi)(yi)，淬火加熱溫度可(ke)(ke)取1030℃,以(yi)(yi)保(bao)證因碳(tan)(tan)是上限含量(liang)(liang)引起的較(jiao)多碳(tan)(tan)化(hua)物的充分(fen)溶解。單件淬火加熱保(bao)溫時間可(ke)(ke)按1~1.2min/mm考慮。
加熱保溫后(hou)一般采用油(you)冷卻淬(cui)火。
3. 回火
按照我(wo)國相關標準規定(ding)的性能標準（R≥1080N/m㎡、A≥10%、AkU>39J),采用(yong)275~350℃回火(huo)即(ji)可。作為結(jie)構件使用(yong)時，要求有更高(gao)的塑性和韌性，可采用(yong)620~700℃之間回火(huo)。回火(huo)可采用(yong)空冷或油冷。
圖(tu)4-39是回火溫度(du)對1Cr17Ni2鋼機械性能的影響效果(guo)。
表4-18顯示(shi)了1Cr17Ni2鋼在兩種(zhong)回火溫(wen)度下的機械性能實測值。
4. 熱處理(li)時(shi)應注意的問題
a. 組織中鐵素體含量(liang)的控制問題
前已述及(ji)，1Cr17Ni2鋼中鐵(tie)素體的(de)(de)存在(zai)，對機(ji)械性能有很大的(de)(de)影(ying)響，為了(le)(le)(le)控制鐵(tie)素體的(de)(de)含(han)量，單從(cong)熱(re)處理工序(xu)控制是(shi)有限的(de)(de)，化(hua)學成分及(ji)鍛(duan)、軋等熱(re)加工的(de)(de)影(ying)響是(shi)重要的(de)(de)，而且(qie)，一旦(dan)在(zai)這些環(huan)節中產生了(le)(le)(le)大量鐵(tie)素體，特別是(shi)鐵(tie)素體的(de)(de)分布形態不好時(shi)，通過熱(re)處理方法是(shi)很難改善的(de)(de)，這種情況(kuang)下的(de)(de)性能不合格(ge)又常(chang)常(chang)誤認為是(shi)熱(re)處理不當造成的(de)(de)。因此，對重要的(de)(de)1Cr17Ni2零部件，在(zai)熱(re)處理之前，了(le)(le)(le)解具體成分和前期熱(re)加工情況(kuang)是(shi)必要的(de)(de)。
b. 淬火(huo)后的殘留(liu)奧氏(shi)體受鎳元素的影響問題
1Cr17Ni2鋼的(de)(de)Ms點、Mf點下降，如果淬(cui)火(huo)溫(wen)度又選擇得較高(gao)，就增加了奧(ao)氏(shi)體(ti)中碳和合(he)金元素的(de)(de)溶解(jie)量(liang)，從而(er)提高(gao)了奧(ao)氏(shi)體(ti)的(de)(de)穩定性，使淬(cui)火(huo)后的(de)(de)鋼中存在(zai)較多的(de)(de)殘(can)留(liu)奧(ao)氏(shi)體(ti)，回(hui)火(huo)后，特別是高(gao)溫(wen)回(hui)火(huo)后，殘(can)留(liu)奧(ao)氏(shi)體(ti)會(hui)有一(yi)部分發生馬(ma)氏(shi)體(ti)轉變，致(zhi)使鋼的(de)(de)韌性下降。所(suo)以，采取正確的(de)(de)熱處理工藝(yi)，盡量(liang)減少淬(cui)火(huo)組織中的(de)(de)殘(can)留(liu)奧(ao)氏(shi)體(ti)，是保證熱處理后具(ju)有良好性能的(de)(de)關鍵。
c. 注意1Cr17Ni2 鋼熱處理后再(zai)加熱時的(de)脆化問題
1Cr17Ni2不銹鋼制造的零部件，在熱處理后取得了合格的機械性能，但在以后的工序中可能還會有再加熱過程，如消除加工應力等，曾在實際工作中發現，淬火高溫回火后的1Cr17Ni2材料，在低回火溫度的某個溫度區間再加執時，會發生韌性降低的現象。
而且，這個脆(cui)性降(jiang)低的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)區(qu)間與回火(huo)曲線中顯示出(chu)的(de)(de)脆(cui)性降(jiang)低（回火(huo)脆(cui)性區(qu)）溫(wen)度(du)(du)區(qu)間不盡一致。比如，將經過(guo)650℃回火(huo)的(de)(de)1Cr17Ni2材料再經350~370℃加熱冷卻后(hou)，沖擊值會(hui)降(jiang)低。而1Cr17Ni2鋼正常回火(huo)韌(ren)性下(xia)降(jiang)溫(wen)度(du)(du)區(qu)間在500~560℃.見(jian)圖4-39。
