304不锈钢马氏体相变开始温度

第24卷第5期

2006年9 物理测试　

PhysicsExaminationandTestingVol.24,No.5

　Sep.2006

作者简介:王　健(19762),男,硕士生; E2mail:wj1976@; 修订日期:2006204210304不锈钢应变诱发α′马氏体相变及对力学性能的影响

王　健1,2,　杨卓越1,　陈嘉砚1,　苏　杰1

(1.钢铁研究总院结构材料研究所,北京100081;2.云南大学,云南昆明650091)

摘　要:借助于X射线衍射,研究了C、Mn、Cr和Ni含量对304奥氏体不锈钢拉伸力学性能和应变诱发马氏体

相变倾向的影响。结果表明:C、Mn、Cr和Ni在允许的成分范围内变化,应变诱发α′马氏体相变倾向差异很大,

这导致屈服强度和抗拉强度复杂的变化,尽管应变诱发α′马氏体相变使加工硬化速率提高,相变可以诱发塑性,

但相变速率较快,相变倾向较大的钢塑性反而下降,此外,由于室温变形还增大热诱发马氏体相变倾向,从而限制

了C、Mn、Cr和Ni下限钢在高精度和低温环境下构件的应用。

关键词:304不锈钢;应变诱发;马氏体相变;拉伸力学性能

中图分类号:TG115.5 文献标示码:A 文章编号:100120777(2005)0520008204

Strain2inducedMartensiteTransformationandEffectson

MechanicalPropertiesin304StainlessSteel

WANGJian1,2,　YANGZhuo2yue1,　CHENJia2yang1,　SUJie1

(1.InstituteofStructureMaterials,CentralIron&SteelResearchInstitute,Beijing100081China;

2.YunnanUniversity,Kunmin650091,Yunnan,China)

Abstract:BymeansofX2raydiffractiontechnique,theeffectsofC、Mn、CrandNionthetensilepropertiesandthe

金属相变材料

金属相变材料是指在不同温度下可以发生相变的材料。

在金属材料中，常见的相变包括同素异构转变、马氏体相变和形变马氏体等。

同素异构转变是指金属在一定温度下从一种晶体结构转变为另一种晶体结构的过程，锡（Sn）在13℃以下会由β态（四方晶系，密度：7.28g/立方）转变为α态（立方晶系，密度：5.7），从而让原本银白色柔软的变成一堆灰色粉末。

马氏体相变是指一种金属表面硬化技术，通过表面马氏体相变可以增加金属表面的硬度和耐磨性，常温下金属可以发生相变。

形变马氏体是一种通过形变诱导马氏体相变的方法，将不锈钢在低温下施加一定的应力就会发生形变，使原先固溶态的奥氏体（具有顺磁性）变为马氏体（铁磁性），从而发生了磁导率的变化。

敏化处理：18-8钢系列的奥氏体不锈钢在450℃～850℃（此区间常称为敏化温度）短时间加热，使其具有晶间腐蚀倾向。这是因为碳在奥氏体不锈钢中的溶解度与温度有很大影响。奥氏体不锈钢在经400℃～850℃的温度范围内（敏化温度区域）时，会有高铬碳化物（Cr23C6）析出，当铬含量降至耐腐蚀性界限之下，此时存在晶界贫铬，会产生晶间腐蚀，严重时材料能变成粉末。该方法一般只在不锈钢晶间腐蚀试验时采用。

（2）固溶热处理：将奥氏体不锈钢加热到1100℃左右，使碳化物相全部或基本溶解，碳固溶于奥氏体中，然后快速冷却至室温，使碳达到过饱和状态（碳已经稳定了，没有能力和机会与铬形成高铬碳化物）。

不同的不锈钢固溶化的温度烧有不同, 304,316等奥氏体不锈钢一般是1050℃,奥氏体-铁素体双相不锈钢要高一点,可到1150℃.

固溶热处理：将奥氏体不锈钢加热到1100℃左右，使碳化物相全部或基本溶解，碳固溶于奥氏体中，然后快速冷却至室温，使碳达到过饱和状态（碳已经稳定了，没有能力和机会与铬形成高铬碳化物）。这种热处理方法为固溶热处理。

固溶热处理中的快速冷却似乎象普通钢的淬火，但此时的‘淬火’与普通钢的淬火是不同的，前者是软化处理，后者是淬硬（形成马氏体）。后者为获得不同的硬度所采取的加热温度也不一样，但没到1100℃。我是搞火电的，回答可能不太全面，谁知道的可以继续补充。 在电厂中，奥氏体不锈钢管进行冷弯加工，容易产生形变诱发马氏体相变（很拗口，其实就是产生了马氏体），容易引起耐蚀性的下降。ASME标准规定，当加工量超过一定量时就必须进行固溶处理

（3）稳定化处理：为避免碳与铬形成高铬碳化物，在奥氏体钢中加入稳定化元素（如Ti和Nb），在加热到875℃以上温度时，能形成稳定的碳化物。这是因为Ti（或Nb）能优先与碳结合，形成TiC（或NbC），从而大大降低了奥氏体中固溶碳的浓度（含量），起到了牺牲Ti（或Nb）保护Cr的目的。含Ti（或Nb）的奥氏体不锈钢（如：1Cr18Ni9Ti，1Cr18Ni9Nb）经稳定化处理后比进行固溶热处理更具有良好的综合机械性能。

GB150中关于奥氏体不锈钢冷成型后热处理的探讨

李建国

【摘 要】GB150-2011中规定,盛装毒性为极度或高度危害介质的不锈钢容器,或图样证明有应力腐浊的不锈钢容器,在一定的变形量下,需要进行固溶处理,以恢复不锈钢的性能,在一定高温下或一定低温下,允许的变形量更小.笔者分析了这样规定的合理性,指出在一定高温下或一定低温下,不需要其他限制条件,变形量超过一定值,就应该进行固溶处理.

【期刊名称】《吉林化工学院学报》

【年(卷),期】2016(033)001

【总页数】5页(P35-39)

【关键词】冷成型;热处理固溶处理;变形率

【作 者】李建国

【作者单位】石油化工工程质量监督总站,北京100728

【正文语种】中 文

【中图分类】TG142.71;TG156.94

奥氏体不锈钢大量用于石油化工工程的设备和管道中，在设备制造过程中的封头成型，筒节成型均涉及到钢的冷成型(奥氏体不锈钢一般不进行热成型)，管道工程施工过程遇到的奥氏体不锈钢冷成型越来越少，但是在管件制造时涉及到不锈钢的成型.管件体积小.成型后容易进行固溶处理，在管件制造标准中也规定了管件的供货状态为固溶处理，在本文中不讨论，只讨论压力容器制造中奥氏体不锈钢冷成型后的热处理.

奥氏体不锈钢使用的情况有四种，高温、低温、耐腐蚀、洁净.显然奥氏体不锈钢的冷成型对于不锈钢的高温、低温和耐腐蚀使用状况有不同程度的影响，奥氏体不锈钢冷成型后，什么情况热处理，什么情况不进行热处理，监督工程师在监督实践中也感到困惑.

1.1 GB150-2011的规定

GB150-2011《压力容器》中第8.1条，规定了成型受压元件的恢复性能热处理[1-2]，内容如下：

钢板冷成型受压元件，当符合下列(a)—(e)中任意条件之一，且变形率超过下表规定的范围，应于成型后进行相应热处理恢复材料的性能.

(a)盛装毒性为极度或高度危害介质的容器；

(b)图样注明有应力腐蚀的容器