马氏体不锈钢的热处理理论,如马氏体不锈钢加热时的转变(奥氏体化)、冷却时的转变(奥氏体转变)以及淬火马氏体回火时的转变,基本与碳钢、合金钢相似。只不过是由于较高的铬含量及钼、钒等元素的存在,使这些转变复杂化了,并具有新的特点。与碳钢不同的另一个问题是,对马氏体不锈钢的热处理除保证要求的机械性能外,还应考虑不同使用环境中的耐腐蚀性要求。
下面以铬的影响为例,说明马氏体不锈钢热处理时的特点。
铁-碳合金加热时的转变
众所周知,通过淬火可以硬化的钢,加热转变即钢的奥氏体化是一个重要的过程。
根据图4-6的铁碳系平衡相图可知,钢加热到PSK(A1)温度时,开始发生αp+Fe3C↔γ3转变,即珠光体向奥氏体的转变。随着加热温度的升高,依据钢中碳成分的高低,会发生α向γ的溶解或Fe3C向γ的溶解过程。这个过程将在GS(A3)温度(亚共析钢)或ES(Acm)温度(过共析钢)基本结束。
钢在加热奥氏体化时,包括奥氏体的形成和成分均匀化过程。对于碳钢来说,奥氏体形成成分均匀化主要是碳的均匀化。从图4-6可知,钢加热时形成的奥氏体(γ)的成分与原来铁素体(α)和渗碳体(Fe3C)的成分相差很大。所以,在钢奥氏体化过程中,有一个重要的现象,就是碳原子的扩散。通过碳原子的扩散,使奥氏体成分均匀化。
在马氏体不锈钢中,由于有较高的含铬量,使得奥氏体形成和均匀化过程复杂化了。
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