奥氏体不锈钢1
奥氏体系不锈钢及其热处理工艺
奥氏体系不锈钢及其热处理工艺目录奥氏体系不锈钢及其热处理工艺奥氏体系不锈钢及其热处理工艺1、奥氏体不锈钢（一）奥氏体不锈钢成分奥氏体不锈钢，是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。
钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%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Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti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S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性。
奥氏体不锈钢在不锈钢中一直扮演着最重要的角色，其生产量和使用量约占不锈钢总产量及用量的70%。
由于奥氏体不锈钢具有优良的性能和特点，使其越来越受到重视和应用，特别是在核电设备的制造生产中，更是被应用于制造重要、关键的零部件。
此类钢除耐氧化性酸介质侵蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的侵蚀。
此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，便可显著提高其耐晶间侵蚀机能。
高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸具有良好的耐蚀性。
由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合机能，在各行各业中获得了广泛的应用。
以上是奥氏体不锈钢新旧牌号化学成份比较表1奥氏体系不锈钢及其热处理工艺奥氏体不锈钢新旧牌号化学成份对照表1（二）奥氏体不锈钢合金化原理提高钢耐蚀性的方法很多，如表面涂一层耐蚀金属、涂敷非金属层、电化学保护和改变腐蚀环境介质等。
但是利用合金化方法，提高材料本身的耐蚀性是最有效的防止腐蚀破坏的措施之一，其原理及方法如下：1.加入合金元素，提高钢基体的电极电位，从而提高钢的抗电化学腐蚀能力。
一般钢中加入Cr、Ni、Si多元素均能提高其电极电位。
由于Ni较缺，Si的大量加入会使钢变脆，因此，只有Cr才是显著提高钢基体电极电位常用的元素。
2.插手合金元素使钢(不锈钢)的表面构成一层稳定的、完整的与钢的基奥氏体系不锈钢及其热处理工艺体结合牢固的钝化膜。
奥氏体型不锈钢—敏化处理
奥氏体型不锈钢—敏化处理在各类不锈钢中，以铬、镍为主要合金元素的奥氏体不锈钢，属耐蚀性和综合性能最好，也是最重要的不锈耐酸钢。
它始终是产量最大，应用最广泛普及的一类。
70～80年代，美、日等国奥氏体不锈钢占不锈钢总产量的60～70%左右。
我国占80～85%。
而其中的绝大部分属于18-8型钢。
1 18-8型奥氏体不锈钢早在1909～1912年间，最初的Cr18Ni8(习惯常称为18-8)奥氏体不锈钢获得专利权。
1912～1920年间相继开始工业生产。
经典的(或称第一代)18-8钢，含铬约18%左右，添加有形成和稳定奥氏体的主要元素镍约8～10%，碳含量也较高。
经1100℃左右固溶淬火处理后，室温下可获得纯奥氏体组织。
它是奥氏体型不锈钢最基本最典型的代表钢种，其它奥氏体不锈钢均是在其基础上发展起来的。
至今仍在大量生产的有，我国GB1Cr18Ni9和低碳0Cr19Ni9(依次相当美国AISI302和304)等钢。
后来，为克服晶间腐蚀敏感性，发展了稳定化奥氏体不锈钢(第二代)，如我国产量最大应用最普及的GB1Cr18Ni9Ti(相当苏联ЭЯ1T)钢和超低碳奥氏体不锈钢(第三代)，如我国GB00Cr19Ni11(相当美国AISI304L)等钢。
应当说明，目前通常泛称的18-8(型)钢，已不局限于经典的第一代18-8钢。
一般来说，它包括了不同等级碳含量或添加钛等稳定化元素的18-8奥氏体不锈钢。
此外，在18- 8钢基础上添加2%左右钼的奥氏体不锈钢，也常称作18-8Mo 钢，如我国 GB0Cr18Ni12Mo2Ti、00Cr17Ni14Mo2(相当AISI316L)钢等。
这些18-8类钢均属常用 (或通用) 的大量生产的基本钢种。
为获得纯 (单一或完全)奥氏体组织和改善耐蚀性能，在提高铬、钼等铁素体形成元素的同时，必须相应增加镍等奥氏体形成元素的含量。
对具体钢种所需添加的最低镍含量，应高于下列经验公式计算值 (高温快冷后的组织)：Ni (%) =1.1(Cr+Mo+1.5Si+1.5Nb)-0.5Mn-30C-8.2 公式中元素符号表示其在钢中的相应含量(%)(见图9-1-1铬镍比)。
不锈钢组别分类
不锈钢组别分类不锈钢是一种常用的金属材料，具有耐腐蚀、抗氧化、耐高温等优异性能，广泛应用于建筑、汽车、航空航天等领域。
根据不锈钢的化学成分和组织结构，可以将不锈钢分为多个组别。
1. 铁素体不锈钢铁素体不锈钢是最常见的不锈钢组别之一，含有高比例的铁素体相。
它们具有良好的韧性和可塑性，适用于冷加工和热加工。
铁素体不锈钢主要有奥氏体不锈钢和铁素体马氏体不锈钢两种类型。
奥氏体不锈钢中含有较高的铬和镍元素，具有较好的耐腐蚀性能。
而铁素体马氏体不锈钢则通过热处理获得强度和硬度的提高。
2. 马氏体不锈钢马氏体不锈钢是一类具有良好的强度和耐磨性的不锈钢。
其主要特点是含有较高的碳、铬和镍元素，经过适当的热处理后可以获得马氏体组织。
马氏体不锈钢具有较高的硬度和抗磨损性能，适用于制造高强度和耐磨件。
3. 奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢是一种具有良好的耐腐蚀性能的不锈钢。
其主要特点是含有较高的铬和镍元素，形成稳定的奥氏体组织。
奥氏体不锈钢具有良好的韧性、可塑性和耐腐蚀性能，适用于制造各种耐腐蚀件和装饰材料。
4. 双相不锈钢双相不锈钢是一种含有奥氏体相和铁素体相的不锈钢。
其主要特点是具有良好的韧性、可塑性和耐腐蚀性能。
双相不锈钢可以通过控制组织结构和化学成分来调节其力学性能，广泛应用于制造高强度和耐腐蚀的零件。
5. 铁素体奥氏体不锈钢铁素体奥氏体不锈钢是一种含有铁素体相和奥氏体相的不锈钢。
其主要特点是具有良好的强度、韧性和耐腐蚀性能。
铁素体奥氏体不锈钢可以通过控制化学成分和热处理工艺来调节其力学性能，适用于制造各种耐腐蚀和高强度的零件。
总结：根据不锈钢的化学成分和组织结构，可以将不锈钢分为铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢和铁素体奥氏体不锈钢等多个组别。
每种组别的不锈钢都具有不同的特点和应用领域，可以根据具体需求选择合适的材料。
不锈钢的组别分类对于材料的设计和应用具有重要的指导意义，有助于提高材料的性能和使用寿命。
奥氏体不锈钢不锈原理
奥氏体不锈钢不锈原理
奥氏体不锈钢是一种不锈钢材料，其不锈原理是在其晶格中含有足够的铬元素，并且还有适量的镍元素。
这些元素的存在可以让奥氏体不锈钢在大气中或在一些特定环境下形成一层坚固且致密的铬氧化物膜，即钝化膜。
这层膜能够有效地隔离内部金属与外界环境之间的接触，从而防止氧、水和其他氧化剂的侵蚀。
奥氏体不锈钢中的铬元素是非常重要的，因为铬元素可以与氧结合形成氧化铬，这是一种非常稳定的氧化物。
当铬含量达到10.5%以上时，奥氏体不锈钢才能具备良好的抗腐蚀性能。
此外，适量的镍元素可以使奥氏体不锈钢具备更好的耐酸性和耐碱性。
当奥氏体不锈钢表面破损或受到机械划伤时，新鲜的金属表面会立即与氧气发生反应形成氧化铬膜。
这层膜可以防止进一步的氧化反应发生，并通过自修复能力修复表面的损伤，从而保护金属免受进一步腐蚀的侵害。
总的来说，奥氏体不锈钢能够保持其不锈的原因是其内部含有适量的铬和镍元素，形成了一层稳定而致密的钝化膜，它能够抵御氧、水和其他氧化剂的侵蚀，同时具备自修复能力，使得奥氏体不锈钢具备了出色的耐腐蚀性能。
奥氏体 铁素体 不锈钢
奥氏体铁素体不锈钢1.引言1.1 概述奥氏体、铁素体和不锈钢是金属材料领域中常见的概念。
它们在工业生产和日常生活中都起着重要的作用。
奥氏体和铁素体是铁碳合金中的两种重要组织结构，而不锈钢则是一种具有抗腐蚀性能的特殊钢材。
奥氏体是一种由铁和一定量的碳组成的金属组织结构。
它的特点是具有良好的塑性和韧性，能够很好地适应外力的作用。
同时，奥氏体具有较高的硬度和强度，因此在一些需要承受较大压力或负荷的结构材料中广泛应用。
奥氏体形成的条件包括高温下的快速冷却和添加合适的合金元素等。
铁素体是另一种常见的金属组织结构，主要由铁和碳组成。
与奥氏体相比，铁素体的硬度和强度较低，但具有较好的可加工性和可锻造性。
铁素体常用于制造一些需要加工成型的零件和构件。
它形成的条件为低温下的慢速冷却和碳含量较高。
不锈钢是一种合金材料，主要由铁、铬和少量的碳等元素组成。
它具有抗腐蚀性、耐热性和耐磨性等特点，常用于制作厨具、化工设备和建筑材料等。
根据其组织结构和耐腐蚀性能的不同，不锈钢可以分为奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢和双相不锈钢等。
本文将详细介绍奥氏体、铁素体和不锈钢的定义、特点、形成过程以及在工业和生活中的应用领域。
通过对这些材料的深入了解，可以更好地理解金属材料的性能和应用，并为相关产业的发展提供参考和指导。
1.2 文章结构本文将从三个方面详细介绍奥氏体、铁素体和不锈钢的定义、特点、形成以及应用。
下面是文章的具体结构。
第二部分正文将重点介绍奥氏体、铁素体和不锈钢。
首先，在2.1部分将详细阐述奥氏体的定义和特点。
我们将介绍奥氏体的晶体结构、化学成分以及其在不同条件下的形成方式。
此外，我们还将探讨奥氏体的应用领域，如在建筑、航空航天、汽车工业等方面的应用。
接着，在2.2部分，我们将对铁素体进行详细讲解。
我们将介绍铁素体的结构和成分，并探讨铁素体的形成机制。
此外，我们还将探讨铁素体在材料工程领域的广泛应用，包括在制造业、船舶、化工等领域中的应用。
不锈钢分类
不锈钢分类引言不锈钢是一种常见且广泛应用的金属材料，具有优异的抗腐蚀性能和机械性能。
在众多不锈钢材料中，根据不同的化学成分和物理性质，可以将其分为多个不同的类型和级别。
本文将详细介绍不锈钢的分类方法以及各类不锈钢的特点和应用领域。
一、按化学成分分类1.奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢是最常见的不锈钢类型之一，其主要成分是铁、铬和镍。
其中，铬含量通常在16-26%之间，镍含量在6-22%之间。
奥氏体不锈钢具有极佳的耐腐蚀性能，特别适用于在潮湿或高温环境中使用。
常见的奥氏体不锈钢有304、316等。
2.铁素体不锈钢铁素体不锈钢主要由铁和铬组成，其铬含量通常在10-30%之间。
与奥氏体不锈钢相比，铁素体不锈钢在耐腐蚀性能上稍逊一筹，但具有良好的加工性和焊接性能。
常见的铁素体不锈钢有430、409等。
3.马氏体不锈钢马氏体不锈钢是一种高强度的不锈钢，其主要成分为铁、铬和钼。
马氏体不锈钢具有出色的耐腐蚀性能和机械性能，适用于要求高强度和抗腐蚀的工程领域。
常见的马氏体不锈钢有2205、2507等。
4.双相不锈钢双相不锈钢是一种由奥氏体和铁素体组成的混合结构不锈钢，其具有较高的强度和良好的耐腐蚀性能。
双相不锈钢广泛应用于化工、石油、海洋等领域。
常见的双相不锈钢有2205、2304等。
二、按表面状态分类1.普通不锈钢普通不锈钢是指表面经过光亮处理或机械抛光后的不锈钢材料。
它具有光亮、平滑的表面，广泛应用于装饰、家居等领域。
2.镀锌不锈钢镀锌不锈钢是指在不锈钢表面镀一层锌层的材料。
锌层能有效阻止不锈钢与外界氧气的接触，从而提高其耐腐蚀性能。
3.喷砂不锈钢喷砂不锈钢是指经过喷砂处理后的不锈钢材料，其表面呈现出粗糙的颗粒状，具有良好的耐磨性和防滑性能。
4.酸洗不锈钢酸洗不锈钢是为了去除不锈钢表面的氧化皮层和焊渣等杂质而进行的处理。
酸洗后的不锈钢表面光洁、平整，可以提高其耐腐蚀性能和机械性能。
三、按应用领域分类1.建筑领域不锈钢在建筑领域应用广泛，例如不锈钢管道、不锈钢护栏、不锈钢门窗等。
不锈钢的五个等级
不锈钢的五个等级不锈钢是一种具有优良耐腐蚀性能的合金材料，广泛应用于各个领域。
根据其化学成分和性能特点的不同，不锈钢可以分为五个等级：奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、双相不锈钢和高温合金不锈钢。
一、奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢是最常见的不锈钢之一，其主要特点是具有良好的耐腐蚀性和机械性能。
奥氏体不锈钢的组织主要由铁素体和奥氏体组成，其中奥氏体占据主导地位。
奥氏体不锈钢具有较高的强度和硬度，耐腐蚀性能优异，广泛应用于化工、海洋工程等领域。
二、马氏体不锈钢马氏体不锈钢是一种具有高强度和优良耐腐蚀性能的不锈钢。
其组织主要由马氏体和残余奥氏体组成。
马氏体不锈钢具有较高的屈服强度和抗拉强度，同时具有优异的耐腐蚀性能。
这种不锈钢主要应用于航空航天、汽车等领域，对强度和耐腐蚀性要求较高的场合。
三、铁素体不锈钢铁素体不锈钢主要由铁素体组成，其耐腐蚀性能较好，但强度和硬度相对较低。
铁素体不锈钢具有良好的可焊性和加工性能，广泛应用于建筑、家具等领域。
此外，铁素体不锈钢还具有较好的耐高温性能，适用于一些高温环境下的工作条件。
四、双相不锈钢双相不锈钢是一种由铁素体和奥氏体组成的复相组织不锈钢。
双相不锈钢综合了铁素体和奥氏体的优点，具有良好的耐腐蚀性和机械性能。
双相不锈钢具有较高的强度和韧性，广泛应用于石油化工、海洋工程等领域。
同时，双相不锈钢还具有较好的焊接性能，便于加工和制造。
五、高温合金不锈钢高温合金不锈钢是一种具有优异耐高温性能的不锈钢。
高温合金不锈钢主要由铁素体和耐热合金相组成，具有良好的耐氧化性和耐腐蚀性。
高温合金不锈钢在高温环境下仍能保持较好的力学性能和耐腐蚀性能，广泛应用于航空航天、能源等领域。
总结：不锈钢根据其化学成分和性能特点的不同，可以分为奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、双相不锈钢和高温合金不锈钢。
每种不锈钢都有其独特的优点和应用领域，在工程领域中发挥着重要作用。
了解不锈钢的不同等级和性能特点，有助于选择合适的不锈钢材料，提高工程质量和效益。
不锈钢材料强度等级
不锈钢材料强度等级摘要：一、不锈钢材料的分类二、不锈钢材料的强度等级1.奥氏体不锈钢2.铁素体不锈钢3.马氏体不锈钢4.双相不锈钢三、强度等级对不锈钢性能的影响四、如何选择合适的不锈钢材料强度等级五、总结正文：不锈钢材料因其良好的耐腐蚀性、耐磨性和美观性，被广泛应用于建筑、化工、医疗等众多领域。
不锈钢材料的强度等级是衡量其性能和使用范围的重要指标。
本文将对不锈钢材料的分类、强度等级及其影响因素进行详细解析，以帮助大家更好地选择合适的不锈钢材料。
一、不锈钢材料的分类根据不锈钢的组织结构，可分为奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢和双相不锈钢。
1.奥氏体不锈钢：以304、316等为代表，具有良好的耐腐蚀性和焊接性能，广泛应用于食品、制药等行业。
2.铁素体不锈钢：以430、420等为代表，耐腐蚀性较差，但强度较高，适用于建筑、机械等领域。
3.马氏体不锈钢：以410、416等为代表，具有良好的耐磨性和强度，适用于高压、高载荷场合。
4.双相不锈钢：以2205为代表，具有较好的耐腐蚀性和强度，适用于海洋、化工等恶劣环境。
二、不锈钢材料的强度等级不锈钢材料的强度等级主要取决于其组织结构。
奥氏体不锈钢强度较低，但具有良好的耐腐蚀性；铁素体和马氏体不锈钢强度较高，但耐腐蚀性较差。
双相不锈钢综合了奥氏体和马氏体的优点，具有较好的耐腐蚀性和强度。
三、强度等级对不锈钢性能的影响强度等级越高，不锈钢的硬度、抗拉强度等机械性能越好，但耐腐蚀性和焊接性能会相应降低。
因此，在选择不锈钢材料时，需根据实际应用场景和需求，权衡强度与耐腐蚀性等性能。
四、如何选择合适的不锈钢材料强度等级1.了解应用场景：根据不锈钢材料的使用环境和要求，选择具有相应性能的不锈钢。
2.考虑成本：强度较高的不锈钢材料成本较低，但性能较好的不锈钢材料成本较高。
在满足性能要求的前提下，选择成本较低的材料。
3.参考标准：根据国家和行业标准，选择合适的不锈钢牌号和规格。
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马氏体不锈钢
12Cr13,20Cr13 用于汽轮机叶片，医疗器械等。
马氏体不锈钢30Cr13、40Cr13、68Cr13
等可用于制造医用手术器具，量具及轴承等耐磨工件。
3．铁素体不锈钢
含碳量＜0.12％，含铬量在11.50％～30％之间， 属于铬不锈钢。 铬是缩小奥氏体相区的元素，可使这类钢获 得单相铁素体组织。
耐磨钢的典型牌号是ZGMn13，它的化学成分特
点是高碳（含碳量为0.9%～1.4%），高锰（含锰量为
11%～14%）。 为使高锰钢获得单相的奥氏体组织，须对其进行 “水韧处理”。所谓水韧处理，就是将高锰钢加热至 1000～1100℃，保持一定时间，使碳化物全部溶入奥
氏体中，然后水冷，得到单相奥氏体。
抗大气与耐酸能力强，具有良好的高温抗氧 化性，特别是抗应力腐蚀性较好，但力学性能不 如马氏体不锈钢，塑性不及奥氏体不锈钢。
铁素体不锈钢 多用于受力不大的耐酸结构件和作为
抗氧化钢使用。如各种家用不锈钢厨具，餐具等。 常用的铁素体不锈钢 有10Cr17,022Cr30Mo2等。
二、耐热钢
耐热钢——在高温下具有良好的化学稳定性和较 高强度，能较好适应高温条件的特殊性能钢。 钢的耐热性包含高温抗氧化性和高温 节点与芒线 爆花与花粉 尾花
火束
流线
节点和芒线
爆花
尾花
3．常用钢的火花特征
低碳钢火花
中碳钢火花
高碳钢火花
高速钢火花
奥氏体不锈钢应用（抗磁零件）
2．马氏体不锈钢
钢中含碳量为0.10％～1.20％，淬火后能得到 马氏体，属于铬不锈钢。 淬火、回火后使用。马氏体不锈钢的耐蚀性、 塑性和焊接性都不如奥氏体不锈钢和铁素体不锈 钢，但由于它具有较好的力学性能与一般的耐蚀 性相结合，故应用广泛。 马氏体不锈钢锻造后需退火，以降低硬度、 改善切削加工性能。在冲压后也需进行退火，以 消除硬化、提高塑性，便于进一步加工。
耐磨钢的应用 ：巨大压力和强烈冲击载荷作用
下工作的零件，起重机和拖拉机的履带，挖掘机铲斗 的斗齿，碎石机的颚板，铁路道岔，防弹钢板等。
*§ 5 － 6
钢的火花鉴别（实验）
一、实验目的 1.了解火花鉴别钢材的方法。 2. 掌握几种主要钢材的火花特 征。
二、实验原理
1．火花鉴别的原理
在砂轮上打磨钢试件，试件上脱落下来的钢屑在惯性 力作用下飞溅出来，形成一道道或长或短、或连续或间断 的火花射线（主流线）。根据试件与砂轮的接触压力不同、 钢的成分不同，火花射线也各不一样。全部射线组成火花 束。根据流线和火花的特征，可以鉴别钢材的成分。
标。在高温下具有抗高温介质腐蚀能力的钢称为抗氧
耐热钢是抗氧化钢和热强钢的总称。 常用的抗氧化钢有40Cr9Si2、06Cr13Al等。典型 的热强钢是40Cr14Ni14W2Mo。
化钢；在高温下仍具有足够力学性能的钢称为热强钢。
三、耐磨钢
耐磨钢——在巨大压力和强烈冲击载荷作用下能
发生硬化的高锰钢。
1．奥氏体不锈钢
含碳量很低（≤0.15％），含铬量为18％，镍 为9％，这种不锈钢习惯上称为18－8型不锈钢， 属于镍铬不锈钢。常用的奥氏体不锈钢有 12Cr18Ni9、06Cr18Ni9N等。
奥氏体不锈钢的含碳量极低，由于镍的加入，采用固 溶处理后（即将钢加热到1050℃~1150 ℃ ，然后水冷） 可以获得单相奥氏体组织，具有很高的耐蚀性和耐热性， 其耐蚀性高于马氏体不锈钢。同时，它具有高塑性，适 于冷加工成型，焊接性能良好。此外，他无磁性，故可 用于制造抗磁零件。因此奥氏体不锈钢广泛应用于在强 腐蚀介质中工作的化工设备、抗磁仪表等。
§5－5 特殊性能钢
具有特殊的物理性能和化学 性能的钢称为特殊性能钢。 一、不锈钢 二、耐热钢 三、耐磨钢
一、不锈钢
不锈钢主要是指在空气、水、盐的水溶液、酸 及其他腐蚀性介质中具有高度化学稳定性的钢。 不锈钢是不锈钢和耐酸钢的统称，能抵抗大气 腐蚀的钢称为不锈钢，而在一些化学介质（如酸类） 中能抵抗腐蚀的钢称为耐酸钢。 常用不锈钢按化学成分分为铬不锈钢、铬镍不 锈钢和铬锰不锈钢等。按金相组织特点分为马氏体 不锈钢、铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢等。