17-4PH钢高温磨损机理的研究+文献综述(3)
1.1.2不锈钢的分类
不锈钢钢种很多，性能各异，它在展过程中逐步形成了以下几大类。不锈钢按主要化学组成分为Cr不锈钢、Cr-Ni不锈钢和Cr-Mn-N不锈钢等;也可以以性能特点分成耐酸不锈钢和耐热不锈钢等;通常以金相组织进行分类。
按金相组织分类为: 马氏体(M)型不锈钢、奥氏体(A)型不锈钢、铁素体(F)型不锈钢、奥氏体一铁素体(A-F)型双相不锈钢和沉淀硬化(PH)型不锈钢。
1、马氏体型不锈钢
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。马氏体型不锈钢的显微组织为马氏体。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。这类钢中Cr的质量分数为11.5%—18.0%，碳的质量分数最高可达0.6%。碳含量的增高，提高了钢的强度和硬度。在这类钢中加入的少量的镍可以促使生成马氏体，同时又能提高其耐蚀性。这类钢焊接性较差，列入国家标准的牌号有1Cr13，2Cr13，3Cr13、1Cr17Ni2等。
2、奥氏体型不锈钢
奥氏体型不锈钢的显微组织为奥氏体, 在使用状态基体组织为稳定的奥氏体的不锈钢。具有很高的耐蚀性，良好的冷加工性和良好的韧性、塑性、焊接性和无磁性，但一般强度较低。它是在高Cr不锈钢中添加适当的镍(镍的质量分数为8%—25%)而形成的，具在奥氏体组织的不锈钢。奥氏体型不锈钢以Cr18Ni19铁基合金为基础，在此基础上随着不同的用途，发展成Cr镍奥氏体不锈钢系列。
奥氏体型不锈钢一般属于耐蚀钢，是应用最广泛的一类钢，其中以18-8型不锈钢最有代表性，它具有较好的力学性能，便于进行机械加工、冲压和焊接，在氧化性环境中具有优良的耐腐蚀性能和良好的耐热性能。但对溶液中含有氯离子的介质特别敏感，易于发生应力腐蚀。18-8型不锈钢按其化学成分中碳含量的不同又分为三个等级:一般含碳量(Wc为0.15%)低碳级(Wc≤0.08%)和超低碳级(Wc≤0.03%)。例如我国国家标准中的1Cr18Ni9Ti, 0Cr18Ni9, 00Cr17Ni14M02三个牌号分属上面三个等级。
3、铁素体型不锈钢
铁素体型不锈钢的内部显微组织为铁素体，C的质量分数在11.5%—32.0%范围内。随着Cr含量的提高，其耐酸性能也提高，加入Mo后，则可提高耐酸腐蚀性和抗应力腐蚀的能力。这类钢具有导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点，多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类不锈钢的国家标准牌号有00Cr12, 1Cr17, 00Cr17Mo,00Cr30Mo2等。
4、奥氏体一铁素体型双相不锈钢
奥氏体一铁素体型不锈钢的显微组织为奥氏体加铁素体且铁素体体积分数小于10%的不锈钢，是在奥氏体钢的基础上发展的钢种。
5、沉淀硬化型不锈钢
沉淀硬化型不锈钢按其组织形态可分为三类:沉淀硬化半奥氏体型、沉淀硬化马氏体型和沉淀硬化奥氏体型不锈钢。列入我国国家标准的牌号有0Cr17Ni7A, 0Cr17Ni4Cu4Nb和0Cr15Ni7Mo2A1三种，是属于沉淀硬化半奥氏体型不锈钢。该钢的组织特点是在固溶状态或退火状态时具有奥氏体加体积分数为5%—20%的铁素体组织。这种钢经过系列的热处理或机械变形处理后奥氏体转变为马氏体，再通过时效析出硬化达到所需要的高强度。这种钢具有很好的成形性能和良好的焊接性，可作为超高强度的材料在核工业、航空和航天工业中应用[1]。
1.2不锈钢的磨损与危害
金属材料失效的主要形式有三种：腐蚀、断裂和磨损，其中以磨损失效最为普遍，是工业金属材料失效的主要原因，占机械设备损坏的百分之七十，其导致的直接后果极有可能是灾难性的，甚至机毁人亡。因此，我们要将金属材料的磨损失效和防护措施看做工业发展的重要组成部分，要十分重视金属材料磨损失效的处理和解决。