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马氏体不锈钢热处理马氏体不锈钢热处理君子兰一、马氏体不锈钢典型的马氏体不锈钢钢号有1Cr134Cr13和9Cr18等 1Cr13钢加工工艺性能良好。
可不经预热进行深冲、弯曲、卷边及焊接。
2Crl3冷变形前不要求预热但焊接前需预热 ICrl3、2Cr13主要用来制作耐蚀结构件如汽轮机叶片等而3Cr13、4Cr13 主要用来制作医疗器械外科手术刀及耐磨零件9Cll8可做耐蚀轴承及刀具。
二、铁素体不锈钢铁素作不锈钢的含Cr量一般为1330合碳量低于0.25。
有时还加入其它合金元素。
金相组织主要是台铁素体加热及冷却过程中没有αγ转变不能用热处理进行强化。
抗氧化性强加入合金元素比可在有机酸及含Cl-的介质中有较强的抗蚀。
同时它还具有良好的热加工性及一定的冷加工性。
铁体不锈钢主要用来制作要求有较高的耐蚀性而强度要求较低的构件广泛用于制造生产硝酸、氮肥等设备和化工使用的管道等。
典型的铁案体不锈钢有Crl7型、Cr25型和Cr28型其成分性能及热处理工艺如表所示。
三奥氏体不锈钢奥氏作不锈钢是克服马氏作不锈钢耐蚀性不足和铁素体不锈钢脆性过大而发展起来的。
基本成分为Crl8、Ni8简称188钢。
其特点是合碳量低于0.1利用Cr、Ni配合获得单相奥氏体组织。
奥氏作不锈钢一般用于制造生产硝酸、硫酸等化工设备构件、冷冻工业低温设备构件及经形变强化后可用作不锈钢弹簧和钟表发条等。
奥氏体不锈钢具有良好的抗均匀腐蚀的性能但在局部抗腐蚀方面仍存在下列问题 1.奥氏体不锈钢的晶间腐蚀奥氏作不锈钢在450850?保温或缓慢冷却时会出现晶问腐蚀。
合碳量越高晶间蚀倾向性越大。
此外在焊接件的热影响区也会出现晶间腐蚀。
这是由于在晶界上析出富Cr的Cr23C6。
使其周围基体产生贫铬区从而形成腐蚀原电池而造成的。
这种晶间腐蚀现象在前面提到的铁素体不锈钢中也是存在的。
工程上常采用以下几种方法防止晶间腐蚀 1降低钢中的碳量使钢中合碳量低于平衡状态下在奥氏体内的饱和溶解度即从根本上解决了铬的碳化物Cr23C6在晶界上析出的问题。
2012春季学期材料力学性能课程论文院（系）材料科学与工程专业材料科学与工程学生唐骜学号 1091900101班号 0919001铁碳马氏体的强化机制唐骜1091900101摘要：本文以铁碳马氏体的组织形貌以及马氏体转变过程为出发点，引述了马氏体的主要强韧化机制。
并通过引用各学者的实验结论，得到了铁碳马氏体的强韧化机理。
关键词：马氏体，强韧化机制，高强度钢，低碳钢，时效1. 马氏体概述马氏体(martensite)是黑色金属材料的一种组织名称。
将钢加热到一定温度（形成奥氏体）后经迅速冷却（淬火），得到的能使钢变硬、增强的一种淬火组织。
马氏体最先由德国冶金学家 Adolf Martens(1850-1914)于19世纪90年代在一种硬矿物中发现。
马氏体的三维组织形态通常有片状(plate)或者板条状(lath)，但是在金相观察中（二维）通常表现为针状（needle-shaped），这也是为什么在一些地方通常描述为针状的原因。
马氏体的晶体结构为体心四方结构（BCT）。
中高碳钢中加速冷却通常能够获得这种组织。
高的强度和硬度是钢中马氏体的主要特征之一。
20世纪以来，对钢中马氏体相变的特征累积了较多的知识，又相继发现在某些纯金属和合金中也具有马氏体相变,如:Ce、Co、Hf、Hg、La、Li、Ti、Tl、Pu、V、Zr、和Ag-Cd、Ag-Zn、Au-Cd、Au-Mn、Cu-Al、Cu-Sn、Cu-Zn、In-Tl、Ti-Ni等。
目前广泛地把基本特征属马氏体相变型的相变产物统称为马氏体。
2. 马氏体相变特征马氏体转变的一般定义为：过冷奥氏体以较快的速度冷却，抑制其扩散性分解，在较低的温度下发生的无扩散型相变称为马氏体相变。
其主要特点有以下几点：（1）马氏体相变是无扩散相变。
马氏体相变时没有穿越界面的原子无规行走或顺序跳跃，因而新相（马氏体）承袭了母相的化学成分、原子序态和晶体缺陷。
马氏体相变时原子有规则地保持其相邻原子间的相对关系进行位移，这种位移是切变式的。
第27卷第2期粉末冶金材料科学与工程2022年4月V ol.27 No.2 Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy Apr. 2022DOI:10.19976/ki.43-1448/TF.2021090激光熔覆马氏体/铁素体涂层的组织与抗磨耐蚀性能张磊1, 2，陈小明1, 2，霍嘉翔1，张凯1, 2，曹文菁1, 2，程新闯3(1. 水利部产品质量标准研究所浙江省水利水电装备表面工程技术研究重点实验室，杭州 310012；2. 水利部杭州机械设计研究所水利机械及其再制造技术浙江省工程实验室，杭州 310012；3. 绍兴市曹娥江大闸管理局，绍兴 312000)摘要：为提高液压活塞杆的耐腐蚀和抗磨损性能，在45号钢表面采用激光熔覆技术在不同激光功率下制备具有马氏体/铁素体组织的Fe基合金熔覆层。
利用X射线衍射仪、扫描电镜、X射线能谱仪等手段表征涂层的物相组成、微观形貌和元素分布，采用维氏硬度计和干滑动摩擦试验机对涂层的显微硬度和抗磨损性能进行测试，并通过电化学工作站研究熔覆层的耐腐蚀性能。
结果表明：Fe基合金熔覆层的主要物相为α-Fe、Ni-Cr-Fe、γ-(Fe,C)和Fe9.7Mo0.3等，主要组织为马氏体、铁素体和少量残余奥氏体。
熔覆层的枝晶态组织均匀致密，无裂纹和孔隙缺陷，涂层与基体呈冶金结合。
涂层的硬度与耐磨性能随激光功率增大而提高，当功率为2.4 kW时，涂层的平均显微硬度(HV)为647.64，耐磨性能为45号钢的9.37倍，磨损机制为磨粒磨损。
随激光功率提高，Fe基合金熔覆层的耐腐蚀性能先升高后降低，当激光功率为2.0 kW时涂层具有最佳耐腐蚀性能，显著高于活塞杆常用碳钢、不锈钢以及电镀硬铬等材料，可在相关领域替代电镀铬。
关键词：激光熔覆；Fe基合金；组织；磨损；腐蚀；活塞杆中图分类号：TG174.44文献标志码：A 文章编号：1673-0224(2022)02-196-09All Rights Reserved.Microstructure and wear-corrosion resistance performance oflaser cladding martensite/ferrite coatingZHANG Lei1, 2, CHEN Xiaoming1, 2, HUO Jiaxiang1, ZHANG Kai1, 2, CAO Wenjing1, 2, CHENG Xinchuang3(1. Key Laboratory of Surface Engineering of Equipment for Hydraulic Engineering of Zhejiang Province, Standard &Quality Control Research Institute, Ministry of Water Resources, Hangzhou 310012, China;2. Water Machinery and Remanufacturing Technology Engineering Laboratory of Zhejiang Province, HangzhouMechanical Research Institute, Ministry of Water Resources, Hangzhou 310012, China;3. Shaoxing Municipal Cao’e River Floodgate Construction Administration Committee, Shaoxing 312000, China)Abstract: To improve the corrosion resistance and wear resistance of piston rod, Fe-based coatings with martensite andferrite structure were prepared on 45# steel by laser cladding. The phase compositions, microstructure and elementsdistribution of the coatings were characterized by X-ray diffractometer, scanning electron microscope and X-ray energydispersive spectrometer. The microhardness and wear resistance of the coatings were tested by Vickers hardness testerand dry sliding friction wear tester. Furthermore, the corrosion resistance of laser cladding Fe-based coatings was studiedby electrochemical workstation. The results show that the phase of laser cladding Fe-based alloy coating is mainlycomposed of α-Fe, Ni-Cr-Fe, γ-(Fe,C), Fe9.7Mo0.3. The main microstructure is martensite, ferrite and a small amount ofresidual austenite. The dendritic structure of coating is uniform, compact, without cracks or pores. The coating and thesubstrate are bonded metallurgically. The hardness and wear resistance of the coatings increase with increasing基金项目：浙江省“一带一路”国际科技合作项目(2019C04019)；浙江省公益性技术应用研究计划资助项目(GC22E017317，LGC19E090001，2018C37029)收稿日期：2021−11−02；修订日期：2021−12−23通信作者：张磊，工程师，硕士。
目录第一章：金属材料的性能 (1)第一节：金属材料的力学性能 (2)一、强度指标 (2)二、刚度指标 (3)三、塑性指标 (4)四、硬度指标 (4)五、韧性指标 (5)第二节：金属材料的物理和化学性能 (6)一、金属材料的物理性能 (6)二、金属材料的化学性能 (7)第三节：金属的工艺性能 (8)一、铸造性能 (8)二、锻造性能 (8)三、焊接性能 (8)四、切削加工性能 (8)第二章常用金属材料 (9)第一节碳钢 (9)一、常存元素对钢性能的影响 (9)二、碳钢的分类 (10)三、碳素钢的牌号、主要性能及用途 (10)第二节合金钢 (13)一、合金钢分类 (13)二、合金钢的牌号、主要性能及用途 (14)1、合金结构钢： (14)2、合金工具钢： (15)3、特殊性能钢： (19)第三节铸铁 (25)一、灰铸铁 (25)二、可锻铸铁 (26)三、球墨铸铁 (26)四、蠕墨铸铁 (27)第四节有色金属及其合金 (27)一、铝及其合金 (28)二、铜及其合金 (30)三、钛及其合金 (32)四、镁及其合金 (33)第一章：金属材料的性能金属材料的性能，是指用来表征材料在给定外界条件下的行为参量。
当外界条件发生变化时，同一种材料的某些性能也会随之变化。
通常所指的金属材料的性能包括以下两个方面：1、使用性能：即为了保证零件、工程构件或工具等的正常工作，材料所应具备的性能，它包括力学性能、物理性能、化学性能等。
金属材料的使用性能决定了其应用范围、安全可靠性和使用寿命等。
2、工艺性能：是指反映金属材料在被制造成各种零件、构件或工具的过程中，材料适应各种冷、热加工的性能。
主要包括铸造性能、压力加工性能、焊接性能、切削加工性能以及热处理性能等。
第一节：金属材料的力学性能定义：金属材料的力学性能是指金属材料在加工和使用过程中受不同形式的外力作用时所表现出来的一些性能（如强度、刚度、韧性、硬度、耐磨性等），这种性能称为材料的力学性能。
课程论文课程：材料力学性能题目：铁碳马氏体的强化机制姓名：学号：所属单位：指导老师：铁碳马氏体的强化机制王昀立哈尔滨工业大学材料学院材料科学系1019001班1101900422摘要：本文介绍了铁碳马氏体的组织结构及马氏体转变过程，进一步探讨了马氏体强化机制。
总体上说，马氏体强化主要有：固溶强化、时效强化、形变强化、相变强化、孪晶强化、细晶强化等。
关键词：马氏体，马氏体转变，强化机制，高强度钢1 前言马氏体由于其高强度，高硬度在很多领域都有广泛的应用。
我们在应用马氏体的同时，要了解马氏体的强化机制，从而通过不同机制对马氏体强度的影响，找到提高马氏体强度的方法。
2 马氏体介绍2.1 马氏体定义马氏体最先由德国冶金学家 Adolf Martens(1850-1914)于19世纪90年代在一种硬矿物中发现。
马氏体(martensite)是黑色金属材料的一种组织名称。
马氏体（M）是碳溶于α-Fe 的过饱和的固溶体，是奥氏体通过无扩散型相变转变成的亚稳定相。
其比容大于奥氏体、珠光体等组织，这是产生淬火应力，导致变形开裂的主要原因。
将钢加热到一定温度（形成奥氏体）后经迅速冷却（淬火），得到的能使钢变硬、增强的一种淬火组织。
20世纪以来，对钢中马氏体相变的特征累积了较多的知识，又相继发现在某些纯金属和合金中也具有马氏体相变,如:Ce、Co、Hf、Hg、La、Li、Ti、Tl、Pu、V、Zr、和Ag-Cd、Ag-Zn、Au-Cd、Au-Mn、Cu-Al、Cu-Sn、Cu-Zn、In-Tl、Ti-Ni等。
目前广泛地把基本特征属马氏体相变型的相变产物统称为马氏体。
2.2 马氏体晶体学特性2.3 马氏体转变马氏体转变的一般定义为：过冷奥氏体以较快的速度冷却，抑制其扩散性分解，在较低的温度下发生的无扩散型相变称为马氏体相变。
其主要特点有以下几点：（1）马氏体相变是无扩散相变。
（2）产生表面相变时浮突。
（3）新相(马氏体)和母相之间始终保持一定的位向关系。
马氏体不锈钢热处理马氏体不锈钢热处理君子兰一、马氏体不锈钢典型的马氏体不锈钢钢号有1Cr134Cr13和9Cr18等 1Cr13钢加工工艺性能良好。
可不经预热进行深冲、弯曲、卷边及焊接。
2Crl3冷变形前不要求预热但焊接前需预热 ICrl3、2Cr13主要用来制作耐蚀结构件如汽轮机叶片等而3Cr13、4Cr13 主要用来制作医疗器械外科手术刀及耐磨零件9Cll8可做耐蚀轴承及刀具。
二、铁素体不锈钢铁素作不锈钢的含Cr量一般为1330合碳量低于0.25。
有时还加入其它合金元素。
金相组织主要是台铁素体加热及冷却过程中没有αγ转变不能用热处理进行强化。
抗氧化性强加入合金元素比可在有机酸及含Cl-的介质中有较强的抗蚀。
同时它还具有良好的热加工性及一定的冷加工性。
铁体不锈钢主要用来制作要求有较高的耐蚀性而强度要求较低的构件广泛用于制造生产硝酸、氮肥等设备和化工使用的管道等。
典型的铁案体不锈钢有Crl7型、Cr25型和Cr28型其成分性能及热处理工艺如表所示。
三奥氏体不锈钢奥氏作不锈钢是克服马氏作不锈钢耐蚀性不足和铁素体不锈钢脆性过大而发展起来的。
基本成分为Crl8、Ni8简称188钢。
其特点是合碳量低于0.1利用Cr、Ni配合获得单相奥氏体组织。
奥氏作不锈钢一般用于制造生产硝酸、硫酸等化工设备构件、冷冻工业低温设备构件及经形变强化后可用作不锈钢弹簧和钟表发条等。
奥氏体不锈钢具有良好的抗均匀腐蚀的性能但在局部抗腐蚀方面仍存在下列问题 1.奥氏体不锈钢的晶间腐蚀奥氏作不锈钢在450850?保温或缓慢冷却时会出现晶问腐蚀。
合碳量越高晶间蚀倾向性越大。
此外在焊接件的热影响区也会出现晶间腐蚀。
这是由于在晶界上析出富Cr的Cr23C6。
使其周围基体产生贫铬区从而形成腐蚀原电池而造成的。
这种晶间腐蚀现象在前面提到的铁素体不锈钢中也是存在的。
工程上常采用以下几种方法防止晶间腐蚀 1降低钢中的碳量使钢中合碳量低于平衡状态下在奥氏体内的饱和溶解度即从根本上解决了铬的碳化物Cr23C6在晶界上析出的问题。
17-4PH沉淀硬化不锈钢表面强化技术应俊龙;洪锋;赵兴德;张瑜【摘要】本文综述了当前17-4PH表面强化技术的研究进展,着重分析了稀土等离子渗氮技术、激光熔覆技术以及激光合金化技术的优势及面临的问题.等离子渗氮过程中加入一定量稀土之后,能通过加快界面反应、吸附扩散反应的进行,渗氮效率提升,且能改善基体表面的硬度以其耐磨性,激光表面强化技术已在各方面展现出其应用优势,但其强化材料基本仍为喷涂材料,其熔点、凝固温度、硬度与韧性均不适合于激光表面强化技术.稀土对渗氮的作用机理以及激光表层强化材料将是今后研究的重点.【期刊名称】《江西化工》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】3页(P35-37)【关键词】表面强化;稀土等离子渗氮;激光融覆;激光合金化【作者】应俊龙;洪锋;赵兴德;张瑜【作者单位】航空工业集团昌河飞机工业集团,江西景德镇330034;航空工业集团昌河飞机工业集团,江西景德镇330034;航空工业集团昌河飞机工业集团,江西景德镇330034;航空工业集团昌河飞机工业集团,江西景德镇330034【正文语种】中文表面强化技术是指改善零件材料的表面性能，提高其硬度、耐磨性、耐蚀性、疲劳强度的工艺方法。
通常零件表面承受较大的应力状况，并接触气态、液态等不同的腐蚀介质，故而零件的失效往往从零件的表面开始。
17-4PH是一种马氏体沉淀硬化不锈钢，其具有较好的强度、韧性、抗氧化能力、耐蚀性以加工性能，在航空航天、石油、化工、核工业等诸多领域广泛使用。
但由于该类零件应用环境多为高温、高载荷，表面长期承受持续高温冲击、摩擦等，因此需对其进行表面强化以提高其表面性能[1]。
常用的表面改性方法有离子氮化[2]，盐浴氮化[3]，激光表面强化，活性气体氮化[4]，感应熔覆，离子注入等。
20世纪80年代，为了解决不锈钢表面改性处理存在的问题，我国的张仲麟和英国Bell T教授合作开展等离子体低温渗氮研究，解决了奥氏体不锈钢经处理后耐蚀性降低的技术难题[5]。
马氏体不锈钢的光亮热处理
马氏体不锈钢是一种高强度金属材料，因其特殊的加工工艺热处理，
才可以获得其闪亮表面谐和光滑的触感。
为了满足对马氏体不锈钢的
高要求，因此开发出了光亮热处理这一独特的工艺。
1. 光亮热处理用什么方法
光亮热处理是采用热处理加浸油这种方法，属于机械零件表面强化表
面处理，其目的是将马氏体不锈钢表面处理成高光泽、高硬度与耐磨
性的表面结构。
2.光亮热处理的工艺步骤
第一步：热处理，将马氏体不锈钢材料经过高温热处理，改变其成份，使其达到硬度更高或者柔韧性更强的最佳状态。
第二步：浸油，将热处理后的马氏体不锈钢材料放入有抗腐蚀油的容
器中，接受接触处理，使其表面光滑并增加抛光性。
第三步：抛光，利用粉状磨料抛光，进一步将马氏体不锈钢表面增加
光泽，改善其外观和硬度等性能，使马氏体不锈钢具有防锈的效果。
3. 光亮热处理的优点
（1）光亮热处理表面强度高，表面硬度和耐磨性很好，具有防护锈的功能，可减少机械零件的磨损和寿命期的缩短；
（2）表面光滑，系数粘附性低，无消泡，使马氏体不锈钢材料有更好的抗污染性；
（3）易清洁，表面光滑易清洁，更方便地保持机械零件表面的干净；
（4）加工成本低，光亮热处理不仅成本低廉高效，而且处理工艺简单快速。
不锈钢简介：不锈钢通俗地说，不锈钢就是不容易生锈的钢，实际上一部分不锈钢，既有不锈性，又有耐酸性（耐蚀性）。
不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜（钝化膜）的形成。
这种不锈性和耐蚀性是相对的。
试验表明，钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中，其耐蚀性随钢中铬含水量的增加而提高，当铬含量达到一定的百分比时，钢的耐蚀性发生突变，即从易生锈到不易生锈，从不耐蚀到耐腐蚀。
不锈钢的分类方法很多。
按室温下的组织结构分类，有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢；按主要化学成分分类，基本上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统；按用途分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢等等，按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等；按功能特点分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢等等。
由于不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点，所以在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的应用。
不锈钢牌号分组200 系列—铬-镍-锰奥氏体不锈钢300 系列—铬-镍奥氏体不锈钢型号301—延展性好，用于成型产品。
也可通过机械加工使其迅速硬化。
焊接性好。
抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。
型号302—耐腐蚀性同304，由于含碳相对要高因而强度更好。
型号303—通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。
型号304—通用型号；即18/8不锈钢。
GB牌号为0Cr18Ni9。
型号309—较之304有更好的耐温性。
型号316—继304之後，第二个得到最广泛应用的钢种，主要用于食品工业和外科手术器材，添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。
由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。
SS316则通常用于核燃料回收装置。
18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。
[1]型号321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。
材料复习题一.解释下列名词1.过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度之差。
2. 临界冷却速度:钢淬火时获得马氏体的最小速度。
3．淬硬性: 是指钢在淬火时所能获得的最高硬度, 淬硬性大小主要决定于马氏体的含碳量。
马氏体含碳量越高则淬硬性越高。
(反映钢材在淬火时的硬化能力)。
4.调质处理: 淬火+高温回火得到回火索氏体的热处理工艺。
5.淬透性: 是在规定的淬透条件下, 决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。
6．共析转变:两种以上的固相新相, 从同一固相母相中一起析出, 而发生的相变。
7.时效强化: 是合金工件经固溶热处理后在室温和稍高于室温保温，以达到沉淀硬化的目的，这时在金属的过饱和固溶体中形成溶质原子偏聚区和由之脱溶出微粒弥散分布于基体中而导致硬化，提高材料的性能。
8. 固溶强化:由于溶质原子溶入而使金属强硬度升高的现象。
9. 同时凝固原则: 铸件时使金属按规定一起凝固的原则。
10.顺序凝固原则:铸件时使金属按规定从一部分到另一部分逐渐凝固的原则。
二.判断正误1.珠光体的片层间距越小,其强度越高,其塑性越差。
错2.普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。
错3.金属凝固时,过冷度越大,晶体长大速度越大,因而其晶粒粗大。
错4.金属的晶粒越细小,其强度越高,但韧性变差。
错5.凡能使钢的C曲线右移的合金元素均能增加钢的淬透性。
对6.感应加热表面淬火的淬硬深度与该钢的淬透性没有关系。
对7.对灰铸铁不能进行强化热处理。
对8.钢的临界冷却速度Vk越大,则其淬透性越好。
错9.工件经渗碳处理后,随后应进行淬火及低温回火。
对10.马氏体的硬度主要取决于淬火时的冷却速度。
错11.钢的临界冷却速度Vk越大,则其淬透性越好。
错12.钢的淬透性,随零件尺寸的增大而减小。
错13.确定铸件的浇注位置的重要原则是使其重要受力面朝上。
错14.钢的碳当量越高,其焊接性能越好。
错15.表面淬火主要用于高碳钢。
错16.过共析钢的正常淬火一般均为不完全淬火。
