奥氏体不锈钢晶粒度

青海科技　２０１０年第１期　

’　同　处理剐度下　

采用渗碳沾显示　体晶　度的影响　

李立，肖飞虎，王世林，陈列，赵海东　

（西宁特殊钢股份有限公司，青海西宁８　１０００５）　

摘要：奥氏体本质晶粒度大小是钢材重要的质量指标。本文通过对４种不同化学成分的低碳钢进行不同热处理实　验，找到了高效合殚的渗碳法显示奥氏体晶粒度的热处婵Ｉ：艺。　

关键词：热处理工艺；渗碳法；奥氏体品粒度；碳化物偏聚；钢材质量指标　

１　引言　

钢材奥氏体本质晶粒度大小的显示一般采用渗碳　

法、氧化法、网状铁素体法、网状珠光体法和晶粒边　

界腐蚀法等。对于一些渗碳用途的钢材，一般采用渗　

碳法显示钢材的奥氏体本质品粒度，而不同热处理制　

度对采用渗碳法显示钢材的奥氏体本质晶粒度有较大　的影响。我厂渗碳钢产量较大，为提高检验的准确性　

和检验效率，通过实验优选了最合理的热处理工艺来　

显示渗碳法下的奥氏体晶粒度。　

２实验方法及结果　

选用我厂大量生产的Ｇ２０ＣｒＮｉ　ＭｏＡ、２０Ｃｒ２Ｎｉ　、　

２５ＭｎＭｏ、２０ＣｒＭｎＴｉ钢号进行实验。其化学成分如表１。　

表１　各钢号化学成分，％　

每个钢号在同炉号、同一支钢棒上取４支试样，　

４个钢号一共ｌ　６支试样。每个试样热处理前都要把表　

面氧化层和脱碳层去除干净，制成ｄ）１５ｒａｍ　Ｘ　１５ｔｌｌｍ小　

试样。设定４组热处理工艺，每组工艺处理４个钢号　

不同的试样　先将箱式电阻炉加热到９３０￣Ｃ±３　，然　

后将４个钢号不同的试样放入渗碳罐，每个试样间距　２０ｍｍ。渗碳剂采用碳酸钠３０％与木炭７０％的混合物，　

混合均匀后烘干入罐。经９３０￣Ｃ保温８ｈ渗碳后，用不　

同冷速降温。最后用苦味酸２ｇ、氢氧化钠２５ｇ以及蒸　

馏水ｌＯＯｍＬ的混合溶液煮沸１５～２０ｍｉｎ对试样横向腐　

蚀进行奥氏体本质晶粒度的评定。不同冷速对碳化物　

网析出的影响见表２。　

表２　不同冷速对碳化物网析出的影响　

黄河水利出版社，２０００．　［２】Ｊ吉Ｊ长进，汗诗平．考察长江源　Ｊ．科技日报，２０００－１０－０４（４）．　

奥氏体不锈钢晶粒度

一、奥氏体不锈钢概述

奥氏体不锈钢是一种具有良好耐腐蚀性和力学性能的不锈钢，其主要成分为铁、铬、镍等元素。在我国，奥氏体不锈钢被广泛应用于化工、建筑、食品等行业。了解奥氏体不锈钢的晶粒度对其性能的影响，对指导生产实践具有重要意义。

二、晶粒度的影响因素

1.化学成分

奥氏体不锈钢的晶粒度主要受化学成分的影响。其中，铬、镍等元素的含量对晶粒度的形成有重要作用。铬能提高奥氏体不锈钢的耐腐蚀性，而镍则有助于改善晶粒度。合理调整化学成分，可以有效提高奥氏体不锈钢的晶粒度。

2.热处理工艺

热处理工艺是影响奥氏体不锈钢晶粒度的关键因素。适当的热处理可以促使晶粒细化，提高不锈钢的性能。常见的奥氏体不锈钢热处理工艺包括固溶处理、时效处理等。

3.冷却速度

冷却速度也是影响奥氏体不锈钢晶粒度的重要因素。冷却速度过快，容易导致晶粒长大；冷却速度过慢，晶粒度细化效果不佳。因此，在生产过程中，控制合适的冷却速度对提高晶粒度至关重要。

三、晶粒度对奥氏体不锈钢性能的影响

1.力学性能 奥氏体不锈钢的晶粒度对其力学性能有很大影响。晶粒度越细，不锈钢的抗拉强度、屈服强度等力学性能指标越好。此外，细晶奥氏体不锈钢具有较好的延展性、韧性和耐磨性。

2.耐腐蚀性

晶粒度对奥氏体不锈钢的耐腐蚀性也有很大影响。晶粒度越细，不锈钢表面的钝化膜越致密，耐腐蚀性越好。在腐蚀环境下，细晶奥氏体不锈钢具有更长的使用寿命。

四、提高奥氏体不锈钢晶粒度的方法

1.合理调整化学成分

通过调整铬、镍等元素的含量，可以有效提高奥氏体不锈钢的晶粒度。在生产过程中，可以根据实际需求合理搭配化学成分，以达到优化晶粒度的目的。

2.优化热处理工艺

优化奥氏体不锈钢的热处理工艺，可以促使晶粒细化。例如，采用合适的固溶处理温度和保温时间，能使晶粒得到有效细化。

3.控制冷却速度

在生产过程中，控制合适的冷却速度对提高奥氏体不锈钢的晶粒度至关重要。通过调整冷却速度，可以有效避免晶粒长大，实现细晶目的。

第２３卷　２００８焦　第５期　ｌ０月　山东建筑大学学报　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＳＨＡＮＤＯＮＧ　ＪＩＡＮＺＨＵ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　Ｖ０１．２３　Ｎｏ．５　０ｃｔ．２Ｏ０８　

文章编号：１６７３—７６４４（２００８）０５—０４０６—０４　

奥氏体不锈钢晶粒度对晶间腐蚀速度的影响　

罗辉，项东，郭晓斐　

（山东建筑大学材料科学与工程学院，山东济南２５０１０１）　

摘要：晶间腐蚀是诱导奥氏体不锈钢产生破坏的主要原因，而晶粒度对晶间腐蚀速度的影响不容忽视。通过在　敏化温度和固溶处理温度对奥氏体不锈钢进行相应的热处理，利用草酸电解腐蚀法观察金相组织，并评定其晶　粒度大小，通过极化曲线腐蚀实验，比较了奥氏体不锈钢晶粒度对晶间腐蚀速度地影响。实验结果表明奥氏体　不锈钢在不同热处理条件下，其晶粒大小随保温时间延长而增大。随着奥氏体不锈钢组织的晶粒粗大，其晶粒　度越小，奥氏体晶粒的晶问腐蚀的速度减慢。　关键词：奥氏体不锈钢；晶粒度；晶间腐蚀　中图分类号：ＴＧ１５６．８　文献标识码：Ａ　

Ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ａｕｓｔｅｎｉｔｅ　ｓｔａｉｎｌｅｓｓ　ｓｔｅｅｌ　ｃｒｙｓｔａｌ　

ｇｒａｉｎ　ｓｉｚｅ　ａｎｄ　ｓｐｅｅｄ　ｏｆ　ｉｎｔｅｒｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ　ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　

ＬＵＯ　Ｈｕｉ，ＸＩＡＮＧ　Ｄｏｎｇ，ＧＵＯ　Ｘｉａｏ—ｆｅｉ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ·Ｊｉａｎｚｈｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ　２５０１０１，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｉｎｔｅｒｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ　ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　ｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｕｓｔｅｎｉｔｅ　ｓｔａｉｎｌｅｓｓ　

ｓｔｅｅｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ．Ｂｕｔ　ｔｈｅｒｅ　ａｒｅ　ｓｅｖｅｒａｌ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｔｏ　ｉｍｐａｃｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｐｅｅｄ　ｉｎｔｅｒｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ　ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ．Ｔｈｉｓ　ａｒ－　ｔｉｃｌｅ　ｈａｓ　ｅｖａｌｕａｔｅｄ　ｔｈｅ　ａｕｓｔｅｎｉｔｅ　ｓｔａｉｎｌｅｓｓ　ｓｔｅｅｌ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｇｒａｉｎ　ｓｉｚｅ　ｂｙ　ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ　ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｆｔｅｒ　ｈｅａｔ—　

有关国家标准规定，把钢加热到930℃±10℃，保温8h后的奥氏体晶粒度即为本质晶粒度。本质晶粒度为1～4级的钢被认为晶粒长大倾向大，称为本质粗晶粒钢；本质晶粒度为5～8级的钢被认为晶粒长大倾向小，称为本质细晶粒钢。

奥氏体化温度越高，保温时间越长，奥氏体晶粒长大越明显。随着奥氏体中含碳量的增加，奥氏体晶粒长大倾向增大。本质晶粒度只表示钢在一定温度范围内晶粒长大的倾向性。当加热温度超过一定范围时，本质细晶粒钢的奥氏体晶粒也可能迅速长大，甚至超过本质粗晶粒钢。

一般用铝脱氧的钢多为本质细晶粒钢，而只用锰硅脱氧的钢为本质粗晶粒钢。沸腾钢一般为本质粗晶粒钢，而镇静钢一般为本质细晶粒钢。需经热处理的零件一般都采用本质细晶粒钢制造。

钢的晶粒度有以下几种：

（1）本质晶粒度 指钢加热到930±10℃奥氏体化并保温充分长的时间后所获得的奥氏体晶粒度。本质晶粒度表示钢的奥氏体晶粒在规定温度下的长大倾向，是制定钢的热处理规范的重要参考数据。

（2）实际晶粒度 指钢件在最后一次热处理（退火、正火、淬火）过程中，加热奥氏体化并保温后所实际得到的晶粒度；如为热轧（锻）材时，则指热轧终了时，其中奥氏体的晶粒度。实际晶粒度对钢的性能有密切的影响。

（3）起始晶粒度 是钢加热奥氏体化过程中，最初形成奥氏体晶粒的晶粒度。