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常见不锈钢金相组织分析及检验方法

[ 发布日期:2018-01-19 点击:738 来源:中国船舶重工集团公司第725研究所检测服务平台 【打印此文】 【关闭窗口】]
      不锈钢通常是指在大气、水、酸、碱和盐等溶液或其他腐蚀介质中具有良好的化学稳定性的高合金钢。根据GB/T 13304.2-2008[1]《钢的分类》以及国际上通用方法,按金相组织划分将不锈钢划分为5类,即铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体-铁素体双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢等。不锈钢不仅具有良好的耐腐蚀性、氧化性能、通常还具有优异的力学性能(如强度、韧性)、物理性能(磁性能、弹性)和工艺性能(铸造、压力加工、热处理、焊接),因而在化工、能源、机械、轻工等行业得到广泛应用。本文将分别介绍这五类不锈钢的低倍组织、非金属夹杂物、晶粒度、耐腐蚀性能等金相检验。
      1不锈钢的分类及金相组织
      1.1 铁素体不锈钢
      基体以体心立方晶体结构的铁素体组织(α相)为主,有磁性,一般不能通过热处理硬化,但冷加工使其轻微强化的不锈钢。含Cr:11~30%,尚可含少量的Mo、Nb、Ti,基本上不含Ni,强度较高,耐氯化物应力腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀等性能优良,但对晶界腐蚀敏感,低温韧性较差。主要钢号有06Cr13Al、10Cr17、10Cr17Mo、008Cr27Mo、008Cr30Mo2等。这类钢经900℃保温并空冷后显微组织为:铁素体及沿轧制方向分布的碳化物;经1200℃加热并水淬后的显微组织为δ铁素体+低碳马氏体。
      1.2马氏体不锈钢
      基体为马氏体组织,有磁性,通过热处理可调整其力学性能的不锈钢。马氏体不锈钢在高温状态的组织为奥氏体,经过淬火后,奥氏体转变为马氏体,故称其为马氏体不锈钢。马氏体不锈钢最常见的钢号有12Cr12,20Cr13,30Cr13,40Cr13等,它们含碳量较高,淬火后得到马氏体组织;有较高的强度、硬度、耐磨性;通过热处理可得到所要求的性能;切削加工性能较好,焊接性能差。
      1.3奥氏体不锈钢
      基体以面心立方晶体结构的奥氏体组织(γ相)为主,无磁性,主要通过冷加工使其强化的不锈钢。奥氏体不锈钢一般含Cr 16%~25%含Ni 7%~20%适当热处理后,室温下为单一的A组织。常见的钢号有12Cr18Ni9,06Cr18Ni11Ti,06Cr19Ni10,304,316等有良好的塑性、韧性和耐蚀性,应用很广泛.
      1.4 奥氏体-铁素体双相不锈钢
      基体兼有奥氏体和铁素体两相组织,有磁性,可通过冷加工使其强化的不锈钢。典型钢种有022Cr22Ni5Mo3N,022Cr26Ni7Mo3N等。标准中对其金相含量检验的方法有GB/T 13305-2008[2]《不锈钢中α-相面积含量金相测定法》。