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双相不锈钢的热处理工艺只管ASTM等尺度容许某些双相不锈钢“水淬或议决别的要领敏捷冷却”，但焊接的-佳冶金学条件是议决将板材从固溶温度快速度的淬火得到的。然而，这样马虎了变形和水淬导致渣滓应力的提高。对付薄板，氛围冷却在当代化卷板生产线中效率高；但对付厚板，水粹可以得到焊接的-佳冶金学条件。在淬火前已使板材或组件冷却到700~980℃（℉会导致金属间相的形成。除了化学因素、轧钢厂产品的实际热处理惩罚条件对付焊接也是紧张的。奥氏体不锈钢固溶的目的是使金属再结晶，让碳融入固溶中。“L级”的低碳不锈钢可以举行水淬或相对较慢的氛围冷却，因为重新形成有害碳化物必要的时间很长。但对付双相不锈钢而言，纵然有理想的含氮量，在临界温度范畴内停顿几分钟对其耐腐化性和韧性也是倒霉的。当轧钢厂的产品慢速冷却时，质料议决700~980℃（℉温度范畴所必要的时间也不得当在进一步的受热如焊接，因为这样容许焊工只有用更短的焊接时间才气使热影响区（HAZ）内不孕育产生金属间相。只管ASTM等尺度容许某些双相不锈钢“水淬或议决别的要领敏捷冷却”，但焊接的-佳冶金学条件是议决将板材从固溶温度快速度的淬火得到的。然而，这样马虎了变形和水淬导致渣滓应力的提高。对付薄板，氛围冷却在当代化卷板生产线中效率高；但对付厚板，水粹可以得到焊接的-佳冶金学条件。在淬火前已使板材或组件冷却到700~980℃（℉会导致金属间相的形成。另一个包管-佳肇始条件的要领是要求对轧钢厂的产品举行查验。确保其不存在有害的金属间相。ASTM A923运用金相查抄，打击实行或腐化实行证明不存在到达金属间相的有害含量。这一试验仅思量是否出现了有害的沉淀。EN尺度中不包罗此类实行进程。接纳这种范例的实行，证明这种轧制工艺，包管在加工中不形成有害的金属间相。此试验类似于用ASTM A262或EN ISO 3651-2试验查验奥氏体不锈钢是否存在碳化铬导致的敏化。ASTM A923尺度仅包罗2205（S31803和S32205），和S32520，但其他双相不锈钢将来也大概被纳入。许多制造商用这些试验和类似试验以及其他可继承的尺度，奥氏体不锈钢品牌，把它们作为焊接工艺评定的一部门。 什么是铁素体不锈钢铁素体不锈钢(400系)含铬量在15%~30%，具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍，有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等元素，这类钢具有导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点，多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。铁素体不锈钢价格不仅相对低且稳定，并且具有许多独特的特点和优势，奥氏体不锈钢，业已证明，在许多原先认为只能采用奥氏体不锈钢(300系)的应用领域，铁素体不锈钢是一种极为优异的替代材料，铁素体不锈钢不含镍，主要元素为铬(>10%)和铁，铬是是不锈钢特别耐腐蚀的元素，其价格相对稳定。不锈钢在生活中的应用领域由于不锈钢管的抗拉强度很低，故只思索不锈钢管所接受的受压应力，而拉应力则全部由不锈钢管来承当。关于受力构件截面设计来讲，受拉的不锈钢管离受压区越远，其单位面积的不锈钢管所能接受的外部弯矩也越大，这样不锈钢管发挥效率也就越高。所以普通来讲，无论是梁还是板，受拉不锈钢管总是应尽量靠近受拉一侧不锈钢管构件的边缘。如挑梁的受力筋应设在构件上部受拉区。假如放置错误或者不锈钢管维护层过大，轻者降低了梁的承载才能，奥氏体不锈钢供应，重者会发作严重事故。 那么，受拉的不锈钢管能否越靠边越好呢？答案能否定。这是由于不锈钢管的主要成份是铁，铁在常温下很容易氧化，更别说在高温或湿润的环境中。不锈钢管被包裹在不锈钢管构件中构成钝化维护膜，不与外界接触相对还比拟平安，但假如不锈钢管维护层厚渡过小，也就是不锈钢管过火靠近受拉区一侧，一方面容易形成不锈钢管露筋或不锈钢管受力时外表不锈钢管剥落，另一方时间的推移，外表的不锈钢管将逐步碳化。用不了多久，不锈钢管外不锈钢管就失去维护作用，从而招致不锈钢管锈蚀，断面减小，强度降低，不锈钢管与不锈钢管之间失去粘结力，构件整体性遭到毁坏，奥氏体不锈钢生产，严重时还会招致整个构造体系毁坏。通常除根底外梁的维护层厚度普通为2.5cm。 在工程实践中，由于不锈钢管维护层厚度未按标准请求所招致的质量问题不胜枚举。 比拟突出的如商品住宅楼工程建立中，楼板负弯矩不锈钢管维护层偏大及现浇框架构造中主次梁接壤处主梁的上部负弯矩不锈钢管维护层偏大的问题。以住宅楼为例，往常的住宅面积越来越大，特别是客厅楼板。笔者曾见到过某单位建立的跨度达5.7米的楼板，厚度为15cm，设计是双层双向钢筋网。从构造的力学计算来讲，支座处的负弯矩不比跨中板底正弯矩小几，但由于施工时施工单位对支座负弯矩不锈钢管未惹起足够注重，结果工程刚完工还未运用就发现楼板上外表周围墙根处呈现了许多裂痕。后经权威检测部门检查测试后发现，支座处负筋的维护层普遍超越标准2-4cm，-大的以至超越了7cm，使楼板上部的负弯矩不锈钢管的作用大大降低，有些以至完整失去作用，后在迫不得已的状况下经设计同意采取部分加固补强措施，虽然这样还是给施工单位自身形成很大的经济损失。
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热处理温度和碳化物量对奥氏体不锈钢耐磨性能的影响
优质期刊推荐热处理温度对奥氏体不锈钢碳化物形态、强度及腐蚀性能的影响--《金属热处理》1992年08期
热处理温度对奥氏体不锈钢碳化物形态、强度及腐蚀性能的影响
【摘要】：研究了热处理温度对奥氏体不锈钢的碳化物形态与分布及强度与抗腐蚀性能的影响。结果指出,M_(23)C_6弥散分布于晶内或晶界,Nb(CN)以夹杂物形态在晶界呈块状析出。M_(23)C_6随加热温度的提高而减少,而Nb(CN)的数量在870～1230℃范围内无明显变化。弥散分布的M_(23)C_6可提高钢的屈服强度,而Nb(CN)对钢的强度没有明显影响。但晶界M_(23)C_6与Nb(CN)都能导致钢的晶间腐蚀。
【作者单位】：
【关键词】：
【正文快照】：
根据用户要求,中国科学院金属研究所研制了一种高强度奥氏体不锈钢。为了满足高强度及高抗海水腐蚀性能的要求,在设计钢的成分时,加入了较多的固溶强化元素,同时加入了强碳化物形成元素妮。对于这种成分复杂的高强度奥氏体不锈钢,对其析出相的种类、数量与形态,以及对性能的
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京公网安备75号1Cr22Mn17N高氮奥氏体不锈钢等温时效过程中析出行为的研究
近年来不断增长的不锈钢需求与有限的镍资源之间的矛盾日趋严重。另外，人体器官对作为生物工程材料的含镍奥氏体不锈钢存在过敏性。这些原因使得人们把目光聚焦到既具有低成本又具有优异的力学性能及耐腐蚀、耐氧化、耐磨损等性能的资源节约型不锈钢--高氮不锈钢上。但是，这种新型先进钢铁材料在热加工、焊接和使用时，由于在奥氏体中会析出碳氮化物和金属间化合物，降低奥氏体的稳定性，从而严重影响到材料的各种加工和使用性能。因此，研究高氮奥氏体不锈钢中的析出行为具有重要的理论意义和实用价值。　　
本研究以非真空感应熔炼的1Cr22Mn17N高氮奥...展开
近年来不断增长的不锈钢需求与有限的镍资源之间的矛盾日趋严重。另外，人体器官对作为生物工程材料的含镍奥氏体不锈钢存在过敏性。这些原因使得人们把目光聚焦到既具有低成本又具有优异的力学性能及耐腐蚀、耐氧化、耐磨损等性能的资源节约型不锈钢--高氮不锈钢上。但是，这种新型先进钢铁材料在热加工、焊接和使用时，由于在奥氏体中会析出碳氮化物和金属间化合物，降低奥氏体的稳定性，从而严重影响到材料的各种加工和使用性能。因此，研究高氮奥氏体不锈钢中的析出行为具有重要的理论意义和实用价值。　　
本研究以非真空感应熔炼的1Cr22Mn17N高氮奥氏体不锈钢为研究对象，通过金相显微镜、共聚焦显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、析出物萃取分析、显微硬度等测试手段和热力学计算，系统地研究了这种资源节约型不锈钢等温时效过程中的第二相析出行为。获得的主要结论如下：　　
1、Fe-22Cr-17Mn-0.13C-N的热力学平衡相图计算所提供的信息与实验结果完全吻合，表明此种热力学计算可为Fe-22Cr-17Mn-0.13C-N合金系的合金设计、奥氏体化及等温时效处理工艺提供热力学理论依据。　　
2、高氮奥氏体不锈钢Fe-22Cr-17Mn-0.13C-0.68N在1100℃～1250℃之间固溶处理均处于奥氏体加铁素体的两相区。根据实验结果和分析，最终确定固溶处理工艺为1150℃保温1小时水淬，此工艺处理下铁素体含量为5％左右。　　
3、在Fe-22Cr-17Mn-0.13C-0.68N钢中，析出的温度区间为675～975℃。根据实验数据测定析出物的析出动力学曲线，析出物析出的鼻尖温度为850℃，相应的孕育期为20min。固溶处理后的时效初期(30min)，析出物主要为M23C6和M2N。随着时效时间的增加，原铁素体晶内开始出现σ相。　　
4. M23C6在奥氏体与铁素体相界以及奥氏体晶界均有析出。随着时效时间增加，奥氏体晶界处析出的M23C6没有明显变化，但是奥氏体与铁素体相界处析出的M23C6以不连续胞状向晶内生长。成分分析表明，此处的原始奥氏体母相(γ)分解为片层状的M23C6和与母相成分不同的奥氏体（γ′），对应的反应式为γ→γ′+M23C6。M2N析出物主要是以粒状存在于奥氏体晶内，奥氏体晶界处未观察到有析出的氮化物。随着时效时间的延长，σ相在铁素体内析出并逐渐长大，至时效48小时时，σ相尺寸宽度上达到2-3微米，长度则有十几微米。　　
5、850℃和炉内大气环境下时效时，试样表层中的金属元素会被大气中的氧气氧化，铬被氧化导致表层变为贫铬层。低的铬含量使得铬当量急剧下降，最终导致表层不再出现铁素体而变为单相奥氏体。而铁素体的消失使试样表层在后续时效过程中很难再出现σ相。收起
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&&8:00-11:30,13:00-17:00(工作日)金相腐蚀剂介绍　　　　　　　　
(樊东黎　摘自HeatTreatingProgress,December,)　　　　　　　　
表1　碳钢和合金钢显微组织检验腐蚀剂
腐蚀剂用途和显示特征
显示低碳钢铁素体晶界;在珠光体和渗碳体或铁素体网间形成反差;在马氏体和
硝酸醇液:1～5mL的HNO3溶于99%～95%乙醇(95%)
铁素体混合组织中显现铁素体晶界;腐蚀与苦味酸酒精液不发生作用的低合金铬
或甲醇(95%)
轴承钢,特别适用于马氏体组织显示。最大程度地显示珠光体、球状碳化物和贝氏体组织细节;显示马氏体中未溶碳化
苦味酸醇液:苦味酸4g,100mL乙醇(95%)或甲醇物粒子;因色彩区分铁素体、马氏体和大块碳化物;区分贝氏体和细珠光体;显示(95%)低碳钢晶界上的碳化物粒子,补加015～1mL的氯化苄基?二甲基?烷基铵湿润
剂可以提高腐蚀速度
维列拉腐蚀剂:HCl5mL,苦味酸1g,100mL乙醇(95%)用于高反差腐蚀(a);显示回火马氏体和等温形变钢奥氏体晶界特效;显示珠光或甲醇(95%)体条纹
HCl(浓)1～115mL,苦味酸2～4g,100mL乙醇(95%)K2Cr2O730g,热蒸馏水225mL,水醋酸30mLCrO316g,蒸馏水145mL,NaOH80g(d)
显示珠光体条纹(b)
显示铅夹杂物,在偏振光线(c)下呈黄或金黄色。显示由于热加工前的过热形成的晶间氧化(e)分辨淬火组织,过去用硝酸酒精或苦味酸液检验过热和过烧以及锻钢件对淬火马氏体组织形成良好反差
偏亚硫酸氢钾10g,水100mL
荷华仕试剂:H2SO410mL,HNO310mL,水80mL偏亚硫酸氢钠8g,水100mL
KCN1g,水100mL和溶入10mL氯仿的0125g二苯基硫
把铅夹杂物染成红色;卡巴腙混和
,钢不经回火或在540
每100mL三癸基苯磺酸钠溶入1g饱和的苦味酸水溶液
℃以下回火,20m苦味酸2g,NaOH25g,水100mL
饱和硫代硫酸钠冷溶液50mL,偏亚硫酸氢钾1g
,,,预蚀40～100s直至表面变色,在硝酸酒精或苦(a)试样在315℃回火20～30m(b)5(c)在室温下腐蚀10～20s,热水冲洗、干燥;(d)缓慢加入NaOH保持搅动;(e)试样在沸液中煮10,表2　铸铁显微组织检验腐蚀剂
腐蚀剂苦味酸
苦味酸4%,乙醇96%
浸蚀2～10s
(1)浸蚀2～10s(2)电解腐蚀(a)
所有珠光体灰口、可锻和球墨铸铁,是珠光体最好的腐蚀
()(1)主要用于铁素体灰口、可锻和球墨铸铁,晶界腐蚀;某些奥氏体铸铁及含马氏体的奥氏体铸铁(2)高铬铸铁
观察高倍下的铁素体晶界奥氏体铸铁
高硅铸铁(14%～16%Si)高铬铸铁
(1)30%高铬铸铁
(1)染黑渗碳体5%硝酸酒精2%硝酸酒精
HNO35%,乙醇95%HNO32%,乙醇98%FeCl310g,水100mL
浸蚀2～10s浸蚀3～20s
甘油中的混合酸HNO310mL,HF20mL,甘油40mL浸蚀10～40s
HNO3(体积)1份,HCl(体积)2
维列拉腐蚀剂浸蚀&20s
()铁氰化钾10%铁氰化钾水溶液在50℃的腐蚀液中浸5～30s
(1)浸蚀2～3min村上(Muraka2
KOH10g,K3Fe(CN)610g
苦味酸2g,NaOH25g,水100(1)浸蚀煮沸10s～2min
苛性苦味酸钠
(a)试样为阳极,铂为阴极,电流密度A/cm2,&2
()2表3　工具钢用特殊腐蚀剂
特　征渗碳体
N6C,Mo2CMC,M7C3
苦味酸2g,NaOH25g水100mL
KMnO44g,NaOH4g,水100mLCrO31g,水100mL
浸入沸腾液或用电解法(6V直流,20℃,30～120s),如其中含铬,则渗碳体不会变暗浸蚀
电解2～3V直流,30s
《金属热处理》2008年第33卷第2期
表4　锻造不锈钢金相组织检验腐蚀剂　序号
5成　　分苦味酸1g,HCl5mL,乙醇100mLCuCl2115g,HCl33mL,H2O33mL(a)CuCl25g,HCl100mL,乙醇100mL说　　明ε2δ铁素体)轮廓,腐蚀马氏体维列拉腐蚀剂,室温下腐蚀1min,第二相粒子(碳化物、相、1号卡林腐蚀剂用于马氏体不锈钢,在室温下使用,马氏体呈暗灰色,铁素体被染色,奥氏体不被腐蚀2号卡林腐蚀剂,在室温下使用,铁素体很快被侵蚀,奥氏体轻微侵蚀,碳化物不被侵蚀CuCl25g,HCl40mL,H2O30mL,乙醇25mL富利腐蚀剂,用于马氏体和沉淀硬化型不锈钢,在室温下使用CuSO44g,HCl20mL,H2O20mL马布勒腐蚀剂,主要用于奥氏体钢,在室温下腐蚀10s,能腐蚀ε2相
Glyceregia是所有不锈钢常用腐蚀剂,HCl含量高可减轻点蚀倾向,应使用新配腐蚀剂,绝不
6甘油3份,HCl2～5份,HNO31份
HCl45mL,HNO315mL,甲醇20mL
HCl15mL,HNO35mL,H2O100mL
KMnO44g,NaOH4g,水100mL
KMnO430g,NaOH30g,H2O100mL
K3Fe(CN)610g,KOH10g或NaOH7g,
KOH30g,K3Fe(CN)630g,H2O100mL可储存。腐蚀剂变成桔黄色就必须废弃。要加盖小心使用。最后加入HNO3,浸入或揉擦数秒到1min。可浸蚀ε相,显出碳化物轮廓。用水代替甘油能加快腐蚀速度甲醇王水液,显示奥氏体钢晶粒结构,铁素体和ε相轮廓ε相和铁素体轮廓,有时也能侵蚀用于奥氏体钢的稀释王水,均匀腐蚀奥氏体,显现碳化物、铁素体格罗斯贝克腐蚀剂,在60～90℃腐蚀10min,碳化物变暗,ε相变灰,铁素体和奥氏体未受影响格罗斯贝克腐蚀剂变种。在90～100℃腐蚀20s到10min,使双相合金的铁素体变暗,奥氏体不受影响村上(Murakami)腐蚀剂,在室温腐蚀60s显现碳化物;腐蚀3min能淡出ε相,在80～100℃煮60min碳化物变暗,ε相可能被染蓝,铁素体变黄和黄褐,奥氏体不受侵蚀,使用时要加盖村上腐蚀剂变种,在95℃5s,,,奥氏体不受侵蚀,碳化物变
黑,用时加盖
间距30s显现碳化物;45～60s显现晶界;6sε1V,能溶解碳化物,ε相被强烈侵蚀,奥氏体被适,,6V直流电,25mm间距,5min,阴极用铂,ε相变暗,碳化物发亮,铁素体显现轮廓,奥氏体不受腐蚀,呈现碳化物效果好,用时小心加盖
电解腐蚀液,115V直流电,腐蚀ε相20℃,显示组织时间6V直流电3～5s显示奥氏体钢奥氏体晶界(非孪晶)的电解腐蚀剂。用不锈钢做阴极:111V直流电、电流密度0A/cm2,120s。用铂阴极:014V直流电,0A/cm2,45s。显现马氏体沉淀硬化合金固溶处理(但未时效)后的初始奥氏体晶界
电解腐蚀2V直流电5～10s显现奥氏体钢中的ε相
电解腐蚀,115～3V直流电、3s显示ε相(红褐色)和铁素体(浅蓝色)、X相被染成和ε相同样颜色
电解腐蚀20V直流电,5～20s,显现δ铁素体轮廓,并染成粽黄色
电解腐蚀115～6V直流电,10～60s,具有很强的选择性。在115V腐蚀40s,碳化物被完全侵蚀,180sε相不受影响。在6V、40sε相被侵蚀
电解腐蚀6V、10s,碳化物变暗褐色
适用于奥氏体、双相钢和沉淀硬化钢的巴拉哈染色腐蚀剂,100mL溶液中加入015～110gK2S2O5(如果腐蚀太快,用10%HCl溶液),在室温下浸入(绝不能揉擦)30～120s直至表面呈淡红色。奥氏体被染色,碳化物不变色,长时浸泡铁素体发亮。如果染色不足,添加24g的NH4FXHF(二氟化铵)并将腐蚀剂存放一段时间
浸蚀,显示奥氏体晶界和双相合金中的δ铁素体
在115V直流电解腐蚀时,奥氏体钢中的ε相现出之前碳化物即被腐蚀,在3～6V直流电时二者同时被腐蚀。可用来区分X相和Laves相(413V直流,铂阴极,20s)。X相被染成紫色斑点,而Laves相不被染色,铁素体被染成棕黄色草酸10g,H2O100mL1415NaCN10g,H2OHCl10mL,甲醇90mLHNO360mL,H2O40mLNaOH50g,H2O100mLKOH56g,H2O100mLNaOH20g,H2O100mLNH4OH(浓缩液)(NH4)2S2O810g,H2O100mL22HCl200mL,H2O1009mL23苦味酸20g,HCl100mLBa(OH)2饱和水溶液24
25H2O50mL,乙醇50mL,甲醇50mL,HCl50拉尔夫腐蚀剂,用揉擦法,可储存使用,可用于大多数不锈钢的腐蚀,不能腐蚀易切削钢中的
mL,CuCl21g,FeCl3315g,HNO3215mL硫化物
(a)如对水有要求,可用蒸馏水。
《金属热处理》2008年第33卷第2期111
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