械工程材料與熱加工工藝,合金鋼

1、第7章 合金鋼 (alloy steel)合金元素在鋼中的作用，尤其是合金元素對(duì)鋼的熱處理的影響;合金鋼的編號(hào)方法，會(huì)辯認(rèn)各種鋼的牌號(hào)；各類(lèi)合金結(jié)構(gòu)鋼的成分，熱處理方法，熱處理后的組織，性能的特點(diǎn)以及主要用途。主要掌握內(nèi)容7.1 合金元素在鋼中的作用（一）合金元素改善鋼的熱處理性能 細(xì)化奧氏體晶粒 提高鋼的淬透性 回火轉(zhuǎn)變的影響 細(xì)化奧氏體晶粒 V、Ti、Nb、Zr、Al等元素，可形成VC、TiC、AlN等化合物，比Fe3C更加難溶解，成為堅(jiān)固的質(zhì)點(diǎn)，釘住晶界，阻礙晶粒長(zhǎng)大 。A體晶粒晶界遷移長(zhǎng)大化合物質(zhì)點(diǎn)E硬質(zhì)點(diǎn)對(duì)晶界的釘扎作用（ pinning effect ）晶界能量變化晶界硬質(zhì)點(diǎn)提高鋼

2、的淬透性 （1）除Co以外，所有合金元素都使C曲線右移，從而使臨界冷卻速度Vk下降，過(guò)冷奧氏體（A過(guò)）穩(wěn)定，淬透性提高 。Ni 2.9% Ni 4.6%Vk1 Vk2 （2）W、Cr、Mn可使C曲線右移并改變形狀，如圖所示： Cr：2.9% Cr：8.2% AP APAB AB(3)合金元素使M體轉(zhuǎn)變溫度Ms和Mf下降，從而使工件淬火后殘余奧氏體增多，硬度下降。BuBlA1合金元素對(duì)回火轉(zhuǎn)變的影響 （1）提高回火抗力（回火穩(wěn)定性）：M體的分解溫度越高、分解速度越慢，淬火硬度保持越好，例如：T8鋼：400時(shí)，M體分解完畢，硬度大大的下降；W18Cr4V：800時(shí)，M體不分解，淬火硬度不變，紅硬性

3、高 （2）產(chǎn)生二次硬化1)“沉淀性”二次硬化：高溫回火析出VC、WC使硬度提高；2)“二次淬火型”二次硬化：回火時(shí)，AM體，硬度提高； （3）回火脆性的防止 第一類(lèi)回火脆性（低溫回火脆性、不可逆回火脆性）：a)溫度：250400；b)原因：碳化物沿M體晶間析出，使韌性大大的下降；c)防止措施：避免在250400溫區(qū)回火 沖 快速冷卻擊韌性/k 緩慢冷卻 0 300 500 600 回火溫度/ 緩慢冷卻 a)溫度：500650；b)原因：雜質(zhì)（Sb、Sn、P）向晶界處偏聚，使韌性大大的降低；c)防止措施： 回火后快冷，抑制雜質(zhì)偏聚； 加入0.25%Mo或1.2%W,可防止偏聚； 重新加熱至600

4、，偏聚元素可溶解； 第二類(lèi)回火脆性（高溫回火脆性、可逆性回火脆性）（二）合金元素提高鋼的使用性能 合金元素使鋼強(qiáng)化合金元素使鋼獲得特殊性能 合金元素使鋼強(qiáng)化（1）固溶強(qiáng)化：合金元素溶入F體內(nèi)，形成合金F體；Si、Mn、Ni使F體的硬度提高；通常：Si0.6%,Mn1.5%,否則會(huì)降低鋼的韌性。（2) 第二相強(qiáng)化：W、Mo、Cr、V、Nb可置換Fe3C中的Fe原子，形成合金滲碳體如：（FeCr）3C、（FeV）3C，使鋼的硬度、強(qiáng)度提高；還可形成特殊化合物，如：VC、WC、NbC，熔點(diǎn)高、硬度高，使鋼的硬度、強(qiáng)度大大的提高；（3）細(xì)化晶粒：合金元素能細(xì)化A體晶粒和M體針條，使鋼的硬度、強(qiáng)度和韌性

5、提高。 合金元素使鋼獲得特殊性能 （1） 形成穩(wěn)定的單相組織：Ni、Mn使FeFe3C相圖中的S和E點(diǎn)向左下移動(dòng)，當(dāng)A體的存在溫度由727擴(kuò)展至室溫時(shí)，就有了奧氏體鋼，例如：1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼,ZGMn13奧氏體耐磨鋼；T E A體 A Fe 0.77 2.11 C%T 左上移動(dòng) E A體 Fe 0.77 2.11 C% 727左下移動(dòng)(2)Cr使FeFe3C相圖中的S和E點(diǎn)向左上移動(dòng)當(dāng)A體區(qū)縮小、消失，鋼在任何溫度下都是F體組織，例如：Cr17、Cr18鐵素體不銹鋼；(3)形成致密氧化膜和金屬間化合物：氧化膜：SiO2、CrO2、Al2O3等，提高鋼的耐蝕性；金屬間化合物：Fe

6、Si、Ni3Ti等，提高鋼的高溫蠕變抗力； 1.低合金鋼：合金元素Me5%;2.中合金鋼：Me10% ;1 按合金元素含量分類(lèi)微合金鋼 0.001-0.1%7.2 合金鋼的分類(lèi)及牌號(hào) （一）合金鋼的分類(lèi)鐵素體鋼 Cr17、Cr25、Cr28奧氏體鋼 1Cr18Ni9、0Cr19Ni9、Mn13馬氏體鋼 3Cr13、4Cr13、1Cr11MoV、1Cr12WmoV珠光體鋼 15CrMo、12CrMoV貝氏體鋼 12MoVWBSiRE2 按鋼的金相組織分類(lèi) 1、普通合金鋼 S0.050% P0.045% 2、優(yōu)質(zhì)合金鋼 S0.035% P0.035% 3、高級(jí)優(yōu)質(zhì)合金鋼 S0.025% P0.02

7、5% 4、特級(jí)優(yōu)質(zhì)合金鋼 S0.015% P0.020% 3 按鋼中S、P雜質(zhì)含量分類(lèi)4 按合金組元分類(lèi) a、二元合金鋼： Mn 鋼、硅鋼、鉻鋼。 b、三元合金鋼 CrMn、Si-Cr、Si-Mn、 Cr-Ni c、多元合金鋼 Cr-Mn-Ti、Ni-Cr-Mo-V5 按用途分類(lèi) 合金結(jié)構(gòu)鋼 合金工具鋼 特殊性能鋼：不銹鋼、耐熱鋼、超強(qiáng)鋼二、合金鋼的牌號(hào) （一）合金結(jié)構(gòu)鋼1. 牌號(hào)的表示方法：例如：60Si2Mn C60/100000.6%； Si2%； Mn1.5%； 數(shù)字合金元素符號(hào)數(shù)字 以萬(wàn)分?jǐn)?shù)表示該鋼平均碳含量 主加合金元素 以表示合金元素含量 2 特殊規(guī)定：1)合金元素后無(wú)數(shù)字：表示

8、該合金元素含量1.5%；如上例Mn1.5%;2)以千分?jǐn)?shù)表示合金元素平均含量：例如GCr15,Cr1.5%；3)高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼：后綴“A”，例如：38CrMoAlA-高級(jí)優(yōu)質(zhì)4)表明鋼的用途：例如Y40:易切削鋼；GCr15：滾動(dòng)軸承鋼； 1. 牌號(hào)表示方法：例如：9SiCrC9/10000.9%;Si、Cr1.0%;2)不遵守1)規(guī)定：例如：高速鋼W18Cr4V, C0.70.8數(shù)字合金元素符號(hào)數(shù)字以千分?jǐn)?shù)表示該鋼平均碳含量；以表示合金元素含量主加合金元素（二）合金工具鋼 1.牌號(hào)表示方法：同工具鋼，例如3Cr13,C3/10000.3%；2.特殊規(guī)定：1)當(dāng)碳含量0.08%時(shí)，鋼號(hào)前冠以“0”

9、，例如：0Cr13, C0.08%；2)當(dāng)碳含量0.03%時(shí)，鋼號(hào)前冠以“00”，例如：00Cr18Ni10, C0.03% ;（三）特殊性能鋼7.3 合金結(jié)構(gòu)鋼低合金結(jié)構(gòu)鋼 合金滲碳鋼 合金調(diào)質(zhì)鋼 合金彈簧鋼 滾動(dòng)軸承鋼 重要的工程結(jié)構(gòu)和機(jī)械零件 在碳素結(jié)構(gòu)鋼中添加Cr、Ni、Mn、Si、Mo、W、V、Ti 等合金元素，使其具有較高強(qiáng)度、韌性、淬透性。（一）低合金結(jié)構(gòu)鋼大氣海洋中的大型焊接結(jié)構(gòu)件，建筑結(jié)構(gòu)、橋梁、車(chē)輛、船舶、油氣管道、壓力容器High-strength wire with a tensile strength of 180 kilograms per square milli

10、meter (kg/mm2) was used rather than the standard 160-kg/mm2 wire. Each strand was transported to the construction site where it was pulled from one anchorage over the saddle of each tower and fastened to the opposite anchorage frame. This procedure was repeated 289 times to fabricate each main cable

11、. Each main cable was separated at the anchorage by a splay saddle prior to attachment to the steel frame inside the anchorage to equally distribute cable tension to the foundation. A specially designed cable-squeezing machine was used to compress the 290 parallel wire strands into the final 1.12-me

12、ter-diameter cableWorlds Longest Suspension BridgeAkashi Kaikyo Bridge(日本明石海峽大橋)U.S. $3.6 billionThe steel for Nimitz-class aircraft carriers must be able to withstand the impact of a 37-ton, F-14 Tomcat aircraft landing on the deck at 150 miles an hour, shield a ships crew from radiation generated

13、by onboard nuclear reactors, and take the impact of shells and other projectiles. 尼米茲級(jí)航空母艦 Many types of steel are used in their construction and in the associated pipelines, including carbon, microalloyed, alloy and stainless steels. The fabrication process for an offshore platform involves extensi

14、ve welding. High strength steel plate is used for the decking and tubular support structure1、成分及性能特點(diǎn)：低碳（C0.2%）、低合金（Me900Mpa，可施加大的預(yù)應(yīng)力；5)輕軌：如45SiMnP、70MnSi等，Si、P提高其耐磨性 低合金結(jié)構(gòu)鋼3、 熱處理：1)一般工件：正火；組織：FP（細(xì)）；2)壓力容器：調(diào)質(zhì)處理；組織：S回； （二）合金滲碳鋼制造表硬心韌工件，如變速箱齒輪、凸輪軸 2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc.

15、Thomson Learning is a trademark used herein under license.齒形加工齒輪退火齒輪滲碳低碳：C0.100.25%，保證心部韌性和滲碳的濃度梯度；淬透性高：可加入Cr、Ni、Mn、B，提高淬透性，保證心部韌性；滲碳工藝性能好：1)速度快：碳的吸收擴(kuò)散快；2)變形?。捍慊鸷蠊ぜ冃我?；3)梯度平：控制W、Mo、V、Ti的含量，如果太高，可使碳的濃度梯度變陡，出現(xiàn)塊狀碳化物，易剝落； 1、成分和性能特點(diǎn)2、常用牌號(hào)及熱處理：低淬透性合金滲碳鋼：如20Mn2、20CrV、20Cr，用于小尺寸、小載荷的小齒輪、活塞銷(xiāo)等，采取“二次淬火法”，改善心部

16、性能；中淬透性合金滲碳鋼：如20CrMnTi，用于制造高速、高摩擦的汽車(chē)變速箱齒輪，滲碳后采取“直接淬火法”高淬透性滲碳合金鋼：如12Cr2Ni4A,用于制造高載荷、高摩擦的飛機(jī)、坦克的主軸和主動(dòng)齒輪；用20CrMnTi鋼制造汽車(chē)變速箱齒輪的熱處理工藝曲線分析 鍛坯正火加工齒形局部鍍銅滲碳預(yù)冷淬火低回噴丸磨齒；（1)制造工藝路線 （2）熱處理工藝曲線 5860HRCT 950970 3545HRC 正火 930940 滲碳 870880預(yù)冷 Ac3 油 淬 200 Ms 回火 機(jī)械加工 表 心 磨齒 時(shí)間/S正火：改善鍛造產(chǎn)生的過(guò)熱組織；改善切削加工性能；滲碳：在930滲碳7小時(shí)，滲層厚1.2

17、1.6mm；預(yù)冷至870，油淬低回：表層：M回高A碳化物；硬度：5860HRC;心部：FSM回低；硬度：3545HRC;噴丸：清除氧化皮；硬化表層；增加壓應(yīng)力，提高疲勞強(qiáng)度 5860HRCT 950970 3545HRC 正火 930940 滲碳 870880預(yù)冷 Ac3 油 淬 200 Ms 回火 機(jī)械加工 表 心 磨齒 時(shí)間/S（三）合金調(diào)質(zhì)鋼 調(diào)質(zhì)淬火高回，得到S回，工件綜合力學(xué)性能好，如主軸、曲軸等；汽輪機(jī)主軸成分：屬于中碳鋼，C0.4%,如40Cr鋼淬透性要好：淬透：S回(F粒狀Fe3C);未淬透：心部出現(xiàn) S (F片狀Fe3C);設(shè)計(jì)零件尺寸要考慮到臨界淬透直徑D0： 1、成分及性

18、能特點(diǎn)R 表層M體 心部F+P表層M體 心部F+P連桿：心部90%M體；軸類(lèi)：3/4R處80%M體螺栓：1/2R處90%M體； 加入Cr、Ni、Mn、Si、B可提高鋼的D0 低淬透性調(diào)質(zhì)鋼：40Cr、40MnB等，用于小尺寸，低載荷工件，如連桿、螺栓、機(jī)床主軸等；中淬透性調(diào)質(zhì)鋼：35CrMo、38CrSi等，用于中尺寸，中載荷工件如大型曲軸、連桿等；高淬透性調(diào)質(zhì)鋼：38CrMoAl、40CrNiMo等，用于大尺寸，重載荷工件，如大型精密主軸、曲軸等； 2、常用調(diào)質(zhì)鋼牌號(hào)及熱處理3、熱處理 40Cr鋼制造機(jī)床變速箱齒輪工藝路線：鍛造退火或正火銑齒調(diào)質(zhì)半精加工表面淬火低回精加工退火或正火：預(yù)處理，

19、得到160230HBS的硬度，改善切削加工性能；調(diào)質(zhì)：目的：心部：S回；綜合力學(xué)性能好，耐沖擊；表面淬火：目的：表面：M回；提高硬度，增加耐磨性淬火溫度提高（860）：感應(yīng)加熱速度快，Ac3提高 T Ac3 時(shí)間/S正火 退火退火或正火工藝曲線840油 525 高回 淬 水 冷調(diào)質(zhì)工藝曲線860淬 火 200 低回 表面淬火工藝曲線（四）合金彈簧鋼 作用：1)吸收能量緩和沖擊，減少振動(dòng)，如汽車(chē)的板簧；2)儲(chǔ)存能量作為動(dòng)力，如鐘表的發(fā)條；要求：1)具有高的e、s，彈性變形大，不過(guò)早發(fā)生塑變；2)具有高的疲勞強(qiáng)度：防止疲勞斷裂；3)具有足夠的塑性：便于冷繞成形； 含碳：C0.50.7%，屬中、高碳

20、鋼；含合金元素：Si、Mn、Cr、V等，Si：提高彈性極限和回火抗力；Mn：提高淬透性和屈強(qiáng)比（s/b）； 1、成分及性能特點(diǎn)含Si、Mn的合金彈簧鋼：如60Si2Mn，重型汽車(chē)板簧；含Cr、V的合金彈簧鋼：如50CrVA，較高溫度下的重載彈簧，如內(nèi)燃機(jī)的氣閥彈簧；2、常用牌號(hào)（1）冷成形彈簧：冷拉鋼絲淬火中回冷卷成形去應(yīng)力退火成品；（2）熱成形彈簧：下料加熱卷繞成形淬火中回噴丸成品；3.熱處理工藝曲線：3、熱處理特點(diǎn)T 950980 卷 870 簧 淬 400520 火 回火 時(shí)間/S熱成型彈簧T 950980 淬 400520 火 回火 時(shí)間/S冷卷500-650 200 冷成型彈簧課堂討

21、論題：1。20Cr和40MnB鋼制造齒輪，齒面要求耐磨，兩者的熱處理工藝分別是什么？2。冷卷彈簧和熱卷彈簧的加工工藝路線有什么區(qū)別？ (五) 軸承鋼 (Bearing steel, Chrome Steel )用于制造滾動(dòng)軸承的滾珠、滾柱和套圈的鋼材。1.接觸應(yīng)力大：30005000MPa2. 破壞特點(diǎn)：1)接觸疲勞（麻點(diǎn)）；2) 磨粒磨損；3. 性能要求：高而均勻的硬度；彈性極限、疲勞極限、淬透性、耐蝕性要高，足夠的韌性；純度要高：S、P1500Mpa；2.比強(qiáng)度高（b /密度）：因?yàn)橘|(zhì)量輕，強(qiáng)度高，可替代鋁合金，制造飛行器件；3.耐熱性好：可替代Ti合金，制造高溫部件； 碳含量范圍寬：C0

22、.030.45，合金元素越多，碳應(yīng)越少；合金元素：多元少量，例如：40SiMnCrMoVRe:C0.380.43%；Si、Mn、Cr提高淬透性；Si：提高回火抗力；Mo、V：產(chǎn)生“沉淀型二次硬化”；Re（稀土）：細(xì)化晶粒成分特點(diǎn) 常用牌號(hào)及熱處理 低合金超高強(qiáng)度鋼：1) b15002300Mpa;2)合金元素Me 5%3)熱處理特點(diǎn)：a)淬火低回：M回；b)等溫淬火：B下M回4)應(yīng)用：飛機(jī)起落架、機(jī)翼主梁、輪叉等；中合金超高強(qiáng)度鋼： 1) b15002300Mpa 2)合金元素：Me510%； 3)性能特點(diǎn)：在300500下，比強(qiáng)度（b /密度）高、熱疲勞強(qiáng)度高； 4)熱處理特點(diǎn)：a)空冷淬火

23、；b)回火時(shí)，M體析出M2C、MC型化合物，產(chǎn)生二次硬化；應(yīng)用：飛機(jī)中承受中溫強(qiáng)力構(gòu)件，如軸類(lèi)、螺栓等；高合金超高強(qiáng)度鋼：1) M體時(shí)效鋼：如Ni20Ti2AlNb,C62HRC)、尺寸穩(wěn)定、工藝性能好 常用合金工具鋼及熱處理 （一）合金刃具鋼 1. 高碳低合金刃具鋼（Me 10）：如高速鋼W18Cr4V（HSS，T1，18-4， 風(fēng)鋼，鋒鋼）:成分：C：0.70.8%，形成W2C、VC、高碳M體，提高硬度；W：18%，形成Fe4W2C,提高回火抗力；析出W2C，產(chǎn)生二次硬化，提高硬度；Cr：4%，Cr23C6溶入A體中，提高淬透性； V：10 2)“三鐓三拔”，打碎、揉勻魚(yú)骨狀碳化物L(fēng)d(2

24、級(jí))；3)緩慢升溫，兩次預(yù)熱，緩冷；4)漸變形：由小到大；鍛造球化退火機(jī)械加工淬火多次高溫回火噴丸磨削成品 制造工藝路線熱處理工藝曲線分析 1）球化退火：降低硬度，消除應(yīng)力，改善切削性能，為淬火作好組織準(zhǔn)備；2) 預(yù)熱：該鋼導(dǎo)熱差、塑性低，溫升快會(huì)開(kāi)裂；3) 淬火溫度高：使合金元素盡量溶入到奧氏體中去，提高紅硬性；鍛造球化退火機(jī)械加工淬火多次高溫回火噴丸磨削成品 4)多次、高溫回火：殘余奧氏體（A）多（2025%）；AM, 提高硬度（二次淬火二次硬化）；M體析出WC、VC提高硬度（沉淀型硬化；回火組織：M回碳化物A;（二）合金模具鋼 1.冷作模具鋼：冷沖、冷擠、冷鐓、冷拉等，以Cr12MoV為

25、例：合金元素：C1.451.70%，形成碳化物和高碳M體，提高硬度；Cr：形成Cr7C3、(Cr、Fe)7C3,硬度：1820HV,提高耐磨性；提高淬透性；產(chǎn)生“二次硬化”，提高回火抗力； Mo、V：提高回火抗力和淬透性，細(xì)化晶粒熱處理特點(diǎn)：鍛造等溫退火機(jī)械加工淬火回火電火花或線切割加工成品；85087034h 720750 800830 9601050 250275淬火空冷空冷等溫退火 1)等溫退火：為切削加工和淬火作；2)800830預(yù)熱：減少高溫停留時(shí)間，減少構(gòu)件變形或開(kāi)裂；3)油淬、空冷不至室溫：防止工件變形、開(kāi)裂；4)最終組織：M回碳化物A;亦可采用高速鋼的“二次硬化法”淬火：淬火：

26、1130；回火：520（三次），硬度61HRC；優(yōu)點(diǎn)：提高紅硬性和耐磨性；缺點(diǎn)：變形大、韌性低；應(yīng)用：磨損劇烈、工作溫度高的工件。 鍛造等溫退火機(jī)械加工淬火回火電火花或線切割加工成品；2 熱作模具鋼：熱鍛模、熱擠壓模、壓鑄模等以5CrMnMo為例合金元素作用：C:0.50.6屬中碳，保持足夠韌性，耐沖擊；Cr：提高淬透性和回火抗力；Mn：提高淬透性和韌性；Mo：提高回火抗力、細(xì)化晶粒，提高韌性；熱處理特點(diǎn)：粗車(chē)前退火；電火花加工后，淬火高溫回火；最后組織：T回或S回 3 合金量具鋼 以CrWMn為例制造工藝路線：鍛造球化退火機(jī)械加工淬火冷處理回火粗磨人工時(shí)效精磨去應(yīng)力退火研磨 650 油冷冷處

27、理 3h 7578820840時(shí)間/S150 125 120 3h 36h 3h 熱處理分析：1)淬火：得到M體提高硬度；2)冷處理：使A盡量轉(zhuǎn)變?yōu)镸體，進(jìn)一步提高組織穩(wěn)定 性和硬度；3)人工時(shí)效：使M體穩(wěn)定，降低內(nèi)應(yīng)力；4)去應(yīng)力退火：消除精磨的內(nèi)應(yīng)力； 鍛造球化退火機(jī)械加工淬火冷處理回火粗磨人工時(shí)效精磨去應(yīng)力退火研磨 新型合金工具鋼：1.基體鋼：含有高速鋼基體化學(xué)成分的鋼種，如W、Mo、Cr、V等；降碳，韌性和疲勞強(qiáng)度高，用于冷、熱模具；2.冷作模具鋼：7Cr7Mo3VSi(LD1)鋼：用于冷沖模；3.熱作模具鋼：35Cr3Mo3W2V(HM-1)鋼，用于輥鍛，抗熱疲勞好 7.5 特殊性能

28、鋼具有特殊的物理、化學(xué)、力學(xué)性能的鋼種。包括不銹鋼、耐熱鋼、低溫鋼、耐磨鋼。（一）不銹鋼1)盡量使合金在室溫下呈單一組織，避免形成微電池效應(yīng)，如Cr17%：F體；Ni9%：A體；2)在合金中加入Cr：Cr能提高電極電位，使之不成為陽(yáng)極而耐腐蝕；如F體中溶入12%的Cr，電極電位由0.56V提高至0.12V；3)鈍化處理：在處理溶液中加入Cr、Si、Al使工件表面形成致密的氧化膜（Al2O3、Cr2O3、SiO2），稱為鈍化處理；可隔絕電解液，阻礙陽(yáng)極反應(yīng)，減少腐蝕；如鋁制品的陽(yáng)極氧化處理；4）形成穩(wěn)定的化合物TiC、NbC：可防止晶間腐蝕 提高金屬耐腐蝕的措施 常用不銹鋼及熱處理 馬氏體不銹鋼

29、：特點(diǎn)：1)碳高：C0.11.0%，碳越高，硬度、強(qiáng)度越高，耐蝕性下降，因?yàn)镃r與C形成Cr3C，使F體中Cr含量下降，電極電位下降，耐蝕性下降；如Cr12MoV：Cr12%,但C1.5%,因此不是不銹鋼； 2)Cr:含量為1214%，屬Cr不銹鋼，如1Cr13、4Cr13、9Cr18等；應(yīng)用：手術(shù)刀、鉗、汽輪機(jī)葉片、耐蝕軸承等；熱處理：鍛、沖后退火；最終熱處理：淬火回火； 鐵素體不銹鋼：特點(diǎn)：1)低碳：C0.15%，保證F體中溶入足夠的Cr； 2)高Cr: Cr1230%，屬Cr不銹鋼，如0Cr13; 3)Cr的作用：擴(kuò)大F體相區(qū)，獲得單相F體組織； 4)應(yīng)用：作耐酸的磷酸槽；抗氧化好，作熱

30、交換器；強(qiáng)化方法：1)無(wú)相變，不能用熱處理方法強(qiáng)化； 2)用加工硬化方法強(qiáng)化； 3)用冷塑性變形再結(jié)晶退火方法細(xì)化晶粒 奧氏體不銹鋼： 特點(diǎn)： 1)碳低，Cr、Ni高，屬Cr、Ni不銹鋼，如1Cr18Ni9Ti; 2)室溫為單相A體，無(wú)磁性； 3)有晶間腐蝕現(xiàn)象，晶間析出Cr23C6,使晶間Cr含量下降，耐蝕性下降； 熱處理：1)固溶處理：加熱（使Cr23C6溶入A體）快冷（不使Cr23C6析出）得到單相A體（提高耐晶間腐蝕性）； 2)穩(wěn)定化處理：加熱溫度高于Cr23C6的溶解點(diǎn)，使其溶解到A體中，低于TiC、NbC的溶解點(diǎn)，保留住非Cr碳化物，緩冷后TiC、NbC析出，而Cr23C6無(wú)析出，

31、使A體中Cr含量高，提高耐蝕性； 去應(yīng)力退火：消除冷加工殘余應(yīng)力（加熱溫度300350）；消除焊接應(yīng)力（加熱溫度850） 奧氏體鐵素體不銹鋼：如1Cr21Ni5Ti，組織AF，適合化工設(shè)備；沉淀硬化型不銹鋼：如0Cr17Ni7Al:熱處理：固溶處理（溫度1060）空冷時(shí)效（560570）析出Ni3Al（提高硬度43HRC）；應(yīng)用：高強(qiáng)度、硬度的化工設(shè)備； （二）耐熱鋼和高溫合金 性能要求及成分特點(diǎn)：熱穩(wěn)定性、熱強(qiáng)度要高；含Cr、Ni、W、Nb、Ti、Al等元素，形成碳化物、金屬間化合物和致密氧化膜，可提高熱穩(wěn)定性和熱強(qiáng)度；常用耐熱鋼及熱處理：如中碳M體耐熱鋼4Cr9Si2,熱處理：淬火高回，組

32、織：具有M體形態(tài)的S回體；應(yīng)用：發(fā)動(dòng)機(jī)排氣閥，亦稱“氣閥鋼”；常用高溫合金及其熱處理：工作溫度800，應(yīng)選用高溫合金，如發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室、尾噴管等；如Ni基高溫合金GH3030、GH4033等，熱處理：固溶處理時(shí)效；應(yīng)用：渦輪葉片、渦輪盤(pán)等； A jet engine (Rolls-Royce Trent 800), showing the different stages: intermediate pressure compressor (IPC), high pressure compressor (HPC), high pressure turbine (HPT), intermediate pressure turbine (IPT), low pressure turbine (LPT), and the pressure and temperature profiles along the engine. Image of the Trent 800 courtesy Rolls-Royce Plc. Diagrams af