奥氏体不锈钢和马氏体不锈钢有什么区别

 主要是磁性,奥氏体不带磁性,马氏体带磁性。

 

奥氏体  

奥氏体是碳溶解在γ-Fe中的间隙固溶体,常用符号A表示。它仍保持γ-Fe的面心立方晶格。其溶碳能力较大,在727℃时溶碳为ωc0.77,1148℃时可溶碳2.11%。奥氏体是在大于727℃高温下才能稳定存在的组织。奥氏体塑性好,是绝大多数钢种在高温下进行压力加工时所要求的组织。奥氏体是没有磁性的。

 

马氏体分级淬火 

是将奥氏体化工件先浸入温度稍高或稍低于钢的马氏体点的液态介质(盐浴或碱浴)中,保持适当的时间,待钢件的内、外层都达到介质温度后取出空冷,以获得马氏体组织的淬火工艺,也称分级淬火。分级淬火由于在分级温度停留到工件内外温度一致后空冷,所以能有效地减少相变应力和热应力,减少淬火变形和开裂倾向。分级淬火适用于对于变形要求高的合金钢和高合金钢工件,也可用于截面尺寸不大、形状复杂地碳素钢工件。

 

马氏体不锈钢  

通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢,通俗地说,是一类可硬化的不锈钢。典型牌号为Cr13型,如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度较高,不同回火温度具有不同强韧性组合,主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械。根据化学成分的差异,马氏体不锈钢可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类。根据组织和强化机理的不同,还可分为马氏体不锈钢、马氏体和半奥氏体(或半马氏体)沉淀硬化不锈钢以及马氏体时效不锈钢等。

 

马氏体就是以人命命名的: 

对于学材料的人来说,“马氏体”的大名如雷贯耳,那么说到阿道夫·马滕斯又有几个人知道呢?其实马氏体的“马”指的就是他了。在铁碳组织中这样以人名命名的组织还有很多,今天我们就来说说这些名称和它们背后那些材料先贤的故事。  马氏体Martensite,如前所述命名自Adolf Martens (1850-1914)。这位被称作马登斯或马滕斯的先生是一位德国的冶金学家。他早年作为一名工程师从事铁路桥梁的建设工作,并接触到了正在兴起的材料检验方法。于是他用自制的显微镜(!)观察铁的金相组织,并在1878年发表了《铁的显微镜研究》,阐述金属断口形态以及其抛光和酸浸后的金相组织。(这个工作我们现在做的好像也蛮多的。)他观察到生铁在冷却和结晶过程中的组织排列很有规则(大概其中就有马氏体),并预言显微镜研究必将成为最有用的分析方法之一(有远见)。他还曾经担任了柏林皇家大学附属机械工艺研究所所长,也就是柏林皇家材料试验所("Staatliche Materialprüfungsamt")的前身,他在那里建立了第一流的金相试验室。1895年国际材料试验学会成立,他担任了副主席一职。直到现在,在德国依然有一个声望颇高的奖项以他的名字命名。

 

    马氏体不锈钢是一类可以通过热处理(淬火、回火)对其性能进行调整的不锈钢,通俗地讲,是一类可硬化的不锈钢。这种特性决定了这类钢必须具备两个基本条件:一是在平衡相图中必须有奥氏体相区存在,在该区域温度范围内进行长时间加热,使碳化物固溶到钢中之后,进行淬火形成马氏体,也就是化学成分必须控制在γ或γ+α相区,二是要使合金形成耐腐蚀和氧化的钝化膜,铬含量必须在10.5%以上。按合金元素的差别,可分为马氏体铬不锈钢和马氏体铬镍不锈钢。

 

    马氏体铬不锈钢的主要合金元素是铁、铬和碳。图1-4Fe-CR系相图富铁部分,如Cr大于13%时,不存在γ相,此类合金为单相铁素体合金,在任何热处理制度下也不能产生马氏体,为此必须在内Fe-Cr二元合金中加入奥氏体形成元素,以扩大γ相区,对于马氏体铬不锈钢来说,CN是有效元素,CN元素添加使得合金允许更高的铬含量。在马氏体铬不锈钢中,除铬外,C是另一个最重要的必备元素,事实上,马氏体铬不锈耐热钢是一类铁、铬、碳三元合金。当然,还有其他元素,利用这些元素,可根据Schaeffler图确定大致的组织。

 

    铬是马氏体铬不锈钢最重要的合金元素。铬是铁素体形成元素,足够的铬可使钢变成单一的铁素体不锈钢,铬和碳的相互作用使钢在高温时具有稳定的γ或γ+α相区,铬可以降低奥氏体向铁素体和碳化物的转变速度,从而提高淬透性;在大气H2S及氧化性酸介质中。它能提高钢的耐蚀性能,这与铬能促使生成一层铬的氧化物保护膜有关,但在还原介质中,随着铬含量的提高,钢的耐蚀性下降;铬含量的提高,钢的抗氧化性能也明显提高。

 

    碳是马氏体铬不锈钢另一重要的合金元素。为了产生马氏体相变,碳含量要视钢中的铬含量而定,一般充分考虑碳、铬两者相互关系及碳的溶解极限(见图1-5)。在给定的铬量下,碳含理提高,强度、硬度提高,塑性降低,耐蚀性下降。

 

    钼也是马氏体铬不锈钢常加入的元素。钼是铁素体形成元素,除改善钢的耐蚀性外,主要是提高钢的强度和硬度和硬度以用增强二次硬化效应。

 

    马氏体铬镍不锈钢是主要以NiC而发展的,这样钢不仅强度而且具有相当的韧性,因为Ni的加入可以使碳含量降得更低,而铬含量提高,改善其耐蚀性能。如图1-6,即使碳含量很低,单一的铁素体组织也将消失,但Ni含量不能过高,否则由于Ni扩大γ相区和降低Ms点温度的双重作用,将使钢成为单相

奥氏体不锈钢,从而丧失淬火能力。

 

    在马氏体铬镍不锈钢中,铬和碳的作用与在马氏体铬不锈钢中相似,这里不再多谈。Ni除前面所提的优点外,还能提高铁铬金的钝化倾向,因此改善了钢在还原性介中的耐蚀性。

 

在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr18%Ni 8%~10%C0.1%时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加CrNi含量并加入MoCuSiNbTi等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。

 

奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化。如加入SCaSeTe等元素,则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外,如果含有MoCu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。

 

此类钢中的含碳量若低于0.03%或含TiNi,就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能,在各行各业中获得了广泛的应用。

 

ps:马氏体不锈钢的代表钢号为1Cr132Cr133Cr134Cr13等,铁素体不锈钢的代表钢号为1Cr171Cr17Ti1Cr25等,奥氏体不锈钢的代表钢号为1Cr18Ni9Ti0Cr18Ni9(304)00Cr18Ni9Ti(304L)0Cr17Ni12Mo2(316)00Cr17Ni14Mo2(316L)0Cr18Ni11Ti(321)0Cr18Ni11Nb(347)等,双相不锈钢的代表钢号为00Cr26Ni7Mo2Ti等。

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