奥氏体不锈钢

zhangjiejear

奥氏体不锈钢（304）冷轧后再结晶退火后，深冲加工时出现橘皮现象？？为什么？？

zhangjiejear

1.奥氏体不锈钢的晶间腐蚀

奥氏作不锈钢在450～850℃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。通常钢中合碳量降至0.03%以下即可满足抗晶间腐蚀性能的要求。
(2)加入Ti、Nb等能形成稳定碳化物(TiC或NbC)的元素，避免在晶界上析出Cr23C6，即可防上奥氏体不锈钢的晶间腐蚀。
(3)通过调整钢中奥氏体形成元素与铁素体形成元素的比例，使其具有奥氏体+铁索体双相组织，其中铁素体占5%一12%。这种双相组织不易产生晶间腐蚀。
(4)采用适当热处理工艺，可以防止晶间腐蚀，获得最佳的耐蚀性。

2.奥氏体不锈钢的应力腐蚀

应力(主要是拉应力)与腐蚀的综合作用所引起的开裂称为应力腐蚀开裂，简称SCC(Stress Crack Corrosion)。奥氏体不锈钢容易在含氯离子的腐蚀介质中产生应力腐蚀。当合Ni量达到8%一10%时，奥氏体不锈钢应力腐蚀倾向性最大，继续增加 含Ni量至45%～50%应力腐蚀倾向逐渐减小，直至消失。

防止奥氏体不锈钢应力腐蚀的最主要途径是加入Si2%～4%并从冶炼上将N含量控制在0.04%以下。此外还应尽量减少P、Sb、Bi、As等杂质的含量 。另外可选用A-F双用钢，它在Cl-和OH-介质中对应力腐蚀不敏感。当初始的微细裂纹遇到铁素体相后不再继续扩展，体素体含量应在6%左右。

3.奥氏作不锈钢的形变强化

单相的奥氏体不锈钢具有良好的冷变形性能，可以冷拔成很细的钢丝，冷轧成很薄的钢带或钢管。经过大量变形后，钢的强度大力提高 ，尤其是在零下温区轧制时效果更为显著。抗拉强度可达 2 000 MPa以上。这是因为除了冷作硬化效果外，还叠加了形变诱发M转变。

奥氏作不锈钢经形变强化后可用来制造不锈弹簧、钟表发条、航空结构中的钢丝绳等。形变后若需焊接，则只能采用点焊工艺、形变使应力腐蚀倾向性增加 。并因部分γ->M转变而产生铁磁性，在使用时(如仪表零件中)应予以考虑。

再结晶温度随形变量而改变，当形变量为60%时，其再结晶温度降为650℃冷变形奥氏体不锈钢再结晶退火温度为850～1050℃，850℃则需保温3h，1050℃时 透烧即可，然后水冷。

4.奥氏作不锈钢的热处理

奥氏体不锈钢常用的热处理工艺有：固溶处理、稳定化处理和去应力处理等。

(1)固溶处理。将钢加热到1050～1150℃后水淬，主要目的是使碳化物溶于奥氏体中，并将此状态保留到室温 ，这样钢的耐蚀性会有很大改善。如上所述，为了防止晶问腐蚀，通常采用固溶化处理，使Cr23C6溶于奥氏体中，然后快速冷却。对于薄壁件可采用空冷 ，一般情况采用水冷。
(2)稳定化处理。一般是在固溶处理后进行，常用于含Ti、Nb的18-8钢，固处理后，将钢加热到850～880℃保温后空冷 ，此时Cr的碳化物完全溶解，脱而钛的碳化物不完全溶解，且在冷却过程中充分析出，使碳不可能再形成格的碳化物，因而有效地消除了晶间腐蚀。
(3)去应力处理。去应力处理是消除钢在冷加工或焊接后的残余应力的热处理工艺一般加热到300～350℃回火。对于不 含稳定化元素Ti、Nb的钢，加热温度不超过450t，以免析出铬的碳化物而引起晶间腐蚀。对于超低碳和合Ti、Nb不锈钢的冷加工件和焊接件，需在500～950℃,加热 ，然后缓冷，消除应力(消除焊接应力取上限温度)，可以减轻晶间腐蚀倾向并提高钢的应力腐蚀抗力

shizm

今天两次看到橘皮，本人想知道什么事橘皮现象，不好意思，楼主问题答不上来，确还要你来解答。

888888

会不会是晶粒粗大了

zhangjiejear

对，晶粒大后容易造成橘皮现象，但是退火后的材料的延伸率处于下限，硬度处于上限，怎么解释这种现象，晶粒大的话，应该是硬度没有那么高，延伸率可能是低点，所以有点不是很清楚,h呵呵，给解答一下？？？

zhangjiejear

橘皮效應(orange peel) : 加工變形後發生粗糙表面之現象，經常發生在大晶粒尺寸之情況

ywy1201

奥氏体不锈钢304 320这些材料是有这些问题的  我们以前也有遇到过

zhangjiejear

呵呵，对，因为他们是做深冲的，但是有问题就需要想办法解决嘛，否则产品的质量没法提高呀，所以请指点迷津，呵呵

888888

304钢用于深冲最好是晶粒细小,粗大的晶粒除会产生外观影响外,还会在深冲后出现开裂,另外只要晶界没有析出碳化物对硬度影响不太大,硬度影响主要是加工硬化,形成形变M

zhangjiejear

奥氏体与马氏体有什么区别

建筑安装常识   2009-11-23 09:57   阅读80   评论0   字号： 大大  中中  小小 奥氏体
奥氏体是碳溶解在γ－Fe中的间隙固溶体，常用符号A表示。它仍保持γ－Fe的面心立方晶格。其溶碳能力较大，在727℃时溶碳为ωc＝ 0.77％,1148℃时可溶碳2.11％。奥氏体是在大于727℃高温下才能稳定存在的组织。奥氏体塑性好，是绝大多数钢种在高温下进行压力加工时所要求的组织。奥氏体是没有磁性的。

马氏体分级淬火
是将奥氏体化工件先浸入温度稍高或稍低于钢的马氏体点的液态介质（盐浴或碱浴）中，保持适当的时间，待钢件的内、外层都达到介质温度后取出空冷，以获得马氏体组织的淬火工艺，也称分级淬火。分级淬火由于在分级温度停留到工件内外温度一致后空冷，所以能有效地减少相变应力和热应力，减少淬火变形和开裂倾向。分级淬火适用于对于变形要求高的合金钢和高合金钢工件，也可用于截面尺寸不大、形状复杂地碳素钢工件。

马氏体不锈钢
通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢，通俗地说，是一类可硬化的不锈钢。典型牌号为Cr13型，如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度较高，不同回火温度具有不同强韧性组合，主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械。根据化学成分的差异，马氏体不锈钢可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类。根据组织和强化机理的不同，还可分为马氏体不锈钢、马氏体和半奥氏体（或半马氏体）沉淀硬化不锈钢以及马氏体时效不锈钢等。

马氏体就是以人命命名的：
对于学材料的人来说，“马氏体”的大名如雷贯耳，那么说到阿道夫·马滕斯又有几个人知道呢？其实马氏体的“马”指的就是他了。在铁碳组织中这样以人名命名的组织还有很多，今天我们就来说说这些名称和它们背后那些材料先贤的故事。
马氏体Martensite，如前所述命名自Adolf Martens (1850-1914)。这位被称作马登斯或马滕斯的先生是一位德国的冶金学家。他早年作为一名工程师从事铁路桥梁的建设工作，并接触到了正在兴起的材料检验方法。于是他用自制的显微镜（！）观察铁的金相组织，并在1878年发表了《铁的显微镜研究》，阐述金属断口形态以及其抛光和酸浸后的金相组织。（这个工作我们现在做的好像也蛮多的。）他观察到生铁在冷却和结晶过程中的组织排列很有规则（大概其中就有马氏体），并预言显微镜研究必将成为最有用的分析方法之一（有远见）。他还曾经担任了柏林皇家大学附属机械工艺研究所所长，也就是柏林皇家材料试验所（"Staatliche Materialprüfungsamt"）的前身，他在那里建立了第一流的金相试验室。1895年国际材料试验学会成立，他担任了副主席一职。直到现在，在德国依然有一个声望颇高的奖项以他的名字命名








不锈钢奥氏体不锈钢与马氏体的区别和不同作用性能







奥氏体不锈钢：在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化。如加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能，在各行各业中获得了广泛的应用。

　　奥氏体型钢

　　(1)1Cr17Mn6Ni15N；(2)1Cr18Mn8Ni5N；(3)1Cr18Ni9；(4)1Cr18Ni9Si3；(5)0Cr18Ni9；(6)00Cr19Ni10；(7)0Cr19Ni9N；(8)0Cr19Ni10NbN；(9)00Cr18Ni10N；(10)1Cr18Ni12；(11) 0Cr23Ni13；(12)0Cr25Ni20；(13) 0Cr17Ni12Mo2；(14) 00Cr17Ni14Mo2；(15) 0Cr17Ni12Mo2N；(16) 00Cr17Ni13Mo2N；(17) 1Cr18Ni12Mo2Ti；(18) 0Cr18Ni12Mo2Ti；(19) 1Cr18Ni12Mo3Ti；(20) 0Cr18Ni12Mo3Ti；(21) 0Cr18Ni12Mo2Cu2；(22) 00Cr18Ni14Mo2Cu2；(23) 0Cr19Ni13Mo3；(24) 00Cr19Ni13Mo3；(25) 0Cr18Ni16Mo5；(26) 1Cr18Ni9Ti；(27) 0Cr18Ni10Ti；(28) 0Cr18Ni11Nb；(29) 0Cr18Ni13Si4

　　1.概述

　　奥氏体不锈钢1913年在德国问世，在不锈钢中一直扮演着最重要的角色，其生产量和使用量约占不锈钢总产量及用量的70%。钢号也最多，当今我国常用奥氏体不锈钢的牌号就有40多个，最常见的就是18-8型。

　　定义：常温下具有奥氏体组织的不锈钢。

　　分类：Fe-Cr-Ni (主体)

　　Fe-Cr-Mn

　　国内外牌号对比：

　　GB(中国)　ASTM(美国) JIS(日本) DIN(德国)

　　1Cr17Ni7 301 SUS301 X12CrNi177

　　1Cr18Ni9 302 SUS302 X12CrNi188

　　1Cr18Ni10 303 SUS303 X12CrNiS188

　　0Cr18Ni9 304 SUS304 X5CrNi189

　　0Cr19i10 304L SUS304L X2CrNi189

　　0Cr17Ni12Mo2 316 SUS316 X5CrNiMo1810

　　00Cr17Ni14Mo2 316L SUS316L X2CrNiMo1810

　　0Cr18Ni10Ti 321 SUS321 X10CrNiTi189

　　0Cr19Ni13Mo3 317 SUS317 X2CrNiMo1816

　　2. 奥氏体不锈钢的成分

　　在18-8型不锈钢的成分基础上演变，主要有以下几方面的重要发展：

　　1) 加Mo改善点蚀和耐缝隙腐蚀

　　2) 降C或加Ti、Nb，减少晶间腐蚀倾向

　　3) 加Ni和Cr改善高温抗氧化性和强度

　　4) 加Ni改善抗应力腐蚀性能.转自"我要不锈钢"

　　5) 加S、Se改善切削性和构件表面精度.

　　奥氏体不锈钢成分系统图

　　3. 奥氏体不锈钢的组织

　　3.1铁素体相的形成

　　3.1.1铁素体相对奥氏体不锈钢性能的影响

　　F相的出现一般都对奥氏体不锈钢的性能带来不利的影响：如使热加工产生裂纹的倾向性增大；钢的耐点蚀性下降，在诸多腐蚀环境（如尿素生产）中耐蚀性劣化；在高温下加长时间加热时，F相会转变为σ相使钢变脆等等。

　　3.1.2铁素体相的形成与含量的粗略判定

　　含量的粗略判定：

　　Creq=%Cr+1.5×%Si+%Mo，Nieq=%Ni+30×(%C+%N)+0.5×%Mn

　　3.1.3铁素体相的消除

　　根本的办法是提高钢中奥氏体形成元素的含量。Ni是首选的元素，但是从经济的角度出发，Mn和N也受到人们的重视。特别是N，其抑制铁素体形成的能力为Ni的30倍，同时又有改善耐蚀性和提高强度的作用.

标准的马氏体不锈钢是：403、410、414、416、416(Se)、420、431、440A、440B和440C型，这些钢材的耐腐蚀性来自“铬”，其范围是从11.5至18%，铬含量愈高的钢材需碳含量愈高，以确保在热处理期间马氏体的形成，上述三种440型不锈钢很少被考虑做为需要焊接的应用，且440型成份的熔填金属不易取得。

　　标准马氏体钢材的改良，含有类如镍、钼、钒等的添加元素，主要是用于将标准钢材受限的容许工作温度提升至高于1100K，当添加这些元素时，碳含量也增加，随着碳含量的增加，在焊接物的硬化热影响区中避免龟裂的问题变成更严重。

　　马氏体不锈钢能在退火、硬化和硬化与回火的状态下焊接，无论钢材的原先状态如何，经过焊接后都会在邻近焊道处产生一硬化的马氏体区，热影响区的硬度主要是取决于母材金属的碳含量，当硬度增加时，则韧性减少，且此区域变成较易产生龟裂、预热和控制层间温度，是避免龟裂的最有效方法，为得最佳的性质，需焊后热处理。

　　马氏体不锈钢是一类可以通过热处理（淬火、回火）对其性能进行调整的不锈钢，通俗地讲，是一类可硬化的不锈钢。这种特性决定了这类钢必须具备两个基本条件：一是在平衡相图中必须有奥氏体相区存在，在该区域温度范围内进行长时间加热，使碳化物固溶到钢中之后，进行淬火形成马氏体，也就是化学成分必须控制在γ或γ+α相区，二是要使合金形成耐腐蚀和氧化的钝化膜，铬含量必须在10.5%以上。按合金元素的差别，可分为马氏体铬不锈钢和马氏体铬镍不锈钢。

　　马氏体铬不锈钢的主要合金元素是铁、铬和碳。图1-4是Fe-Cr系相图富铁部分，如Cr大于13%时，不存在γ相，此类合金为单相铁素体合金，在任何热处理制度下也不能产生马氏体，为此必须在内Fe-Cr二元合金中加入奥氏体形成元素，以扩大γ相区，对于马氏体铬不锈钢来说，C、N是有效元素，C、N元素添加使得合金允许更高的铬含量。在马氏体铬不锈钢中，除铬外，C是另一个最重要的必备元素，事实上，马氏体铬不锈耐热钢是一类铁、铬、碳三元合金。当然，还有其他元素，利用这些元素，可根据Schaeffler图确定大致的组织。

　　马氏体不锈钢主要为铬含量在12%-18%范围内的低碳或高碳钢。各国广泛应用的马氏体不锈钢钢种有如下3类：

　　1.低碳及中碳13%Cr钢

　　2.高碳的18%Cr钢

　　3.低碳含镍（约2%）的17%Cr钢

　　马氏体不锈钢具备高强度和耐蚀性，可以用来制造机器零件如蒸汽涡轮的叶片（1Cr13）、蒸汽装备的轴和拉杆（2Cr13），以及在腐蚀介质中工作的零件如活门、螺栓等（4Cr13）。碳含量较高的钢号（4Cr13、9Cr18）则适用于制造医疗器械、餐刀、测量用具、弹簧等。

　　与铁素体不锈钢相似，在马氏体不锈钢中也可以加入其它合金元素来改进其他性能：1.加入0.07%S或Se改善切削加工性能，例如1Cr13S或4Cr13Se；2.加入约1%Mo及0.1% V，可以增加9Cr18钢的耐磨性及耐蚀性；3.加入约1Mo-1W-0.2V，可以提高1Cr13及2Cr13钢的热强性。

　　马氏体不锈钢与调制钢一样，可以使用淬火、回火及退火处理。其力学性质与调制钢也相似：当硬度升高时，抗拉强度及屈服强度升高，而伸长率、截面收缩率及冲击功则随着降低。

　　马氏体不锈钢的耐蚀性主要取决于铬含量，而钢中的碳由于与铬形成稳定的碳化铬，又间接的影响了钢的耐蚀性。因此在13%Cr钢中，碳含量越低，则耐蚀性越高。而在1Cr13、2Cr13、3Cr13及4Cr13四种钢中，其耐蚀性与强度的顺序恰好相反。

紫琅人

哦10楼的理论水平不错啊，支持，
但是你还没准确的回答楼主的问题哦

zhangjiejear

是我自己搜的资料放在上面好学习一下，忘记了就来看看，呵呵

zxr78

没做过，搜到这方面的资料：1、退火加热温度过高或时间过长，2、退火前的冷变形量过小，达到临界变形值； 防治办法：  1、严格控制退火规程， 防止过热。2、前道冷变形量不大时退火温度应相应降低。
来自http://www.rclbbs.com/archiver/?tid-14907.html
希望对楼主有帮助

zhangjiejear

是晶粒粗大的问题，不过，我想啊，晶粒粗大，但是硬度值较高，延伸率较低，怎么办？？？

mcyzxxd

如果只一卷或一批料这样 可考虑成分或当时的作业条件问题 如果是普遍现象 考虑调整退火基准
如果单是此客户要求过高  可挑选晶粒度较大 EL亦较大的料给客 技术问题在生产中也可以通过别的手段调节

dngdng2004

深冲是的橘皮现象应该是指在冲击结束后，表面不光滑，出现坑坑洼洼的情况。
我觉得这可能与材料的粗糙度有关，特别是对于复合材料。

zhangjiejear

是哈，我感觉也是只能通过这样的方法来解决，不过这里的作业条件你是知道的，有想法也不行，只能偷着弄，不过应该是要换部长了，呵呵，对了你现在具体的岗位是干什么呀？

zhangjiejear

奥，对，呵呵，谢谢

mcyzxxd

老宋要回国了？这么快 不到两年吧~~还要调一个新部长？
我在做下游工作 比如客户使用时出现的一些问题 比如拉伸 焊接等加工问题 新钢种推进 刚开始 还在摸索

dngdng2004

最好的办法先做个金相看看是不是晶粒粗大。