马氏体不锈钢热处理工艺研究(3)
XCCrNi13-4
(德国) ≦0.05 ≦0.60 ≦1.00 ≦0.35 ≦0.015 12.5/14 3.5/4.5 0.4/0.7 0.020
从表1.1可以看出美、法、德三国标准规定的化学成分是接近或相同的，但是对氮
含量要求有较大差异。在德国标准中明确要求氮含量大于(等于).0020%,但是美标、
法标对氮量没有明确要求。实际上含氮量是影响马氏体不锈钢回火脆性的重要因素,低
氮的(≦0020%N)马氏体不锈钢没有明显的中温回火脆性,而高氮钢(≧0020%N)则显示明显的中温回火脆性。因此,德国为了避免中温回火脆性对材料的影响，在化学成分标准中明确规定了氮含量。
目前国内一些高校和科研院所的研究人员对高屈强比的低碳马氏体不锈钢开展了泛的研究,其中较为成功的是沈阳铸造研究所成功研制的低碳铸造马氏体不锈钢ZG0Cr13Ni4Mo和ZG0Cr1N65iMo，这两种牌号的不锈钢已经在实际生产中得到广泛的应用，并且取得了很好的收益。
工程结构用的低碳马氏体不锈钢,有代表性的是我国的ZG06Cr13Ni4Mo和美国合
金铸造学会标准中的CA一6NM。我国从60年代末期开始研制低碳马氏体型铸造不锈钢。在70年代,进行了全面系统的研究，成功的研制出ZG06Cr13Ni4M。和ZG06Cr13Ni6Mo两种铸钢，已经达到了当前国际水平[9]。这种钢具有良好的力学性能、疲劳性能、大截面均一性能和工艺性能,广泛的应用于水电站过流部件、水泵、压缩机叶轮、原子能电站铸件和压力容器等装置。以长江葛洲坝1.25万千瓦水轮机为代表的重达2500t的不锈钢叶片,是该钢种应用成功的例子[10]。在研究和生产的过程中，很多国家用这种钢制造大型铸件时均遇到容易产生裂纹的麻烦。其原因是[11]:在制造大型铸件时严重偏析，Ni的偏析可达平均成分的1%,而且还有不同截面在冷却过程中产生的温差应力、铸造条件下的残余应力和冷却过程中的相变应力、以及该类钢的氢脆行为等。所以，对于铸造、焊接、热处理等工序(即铸件加热和冷却过程)，制定正确的工艺是非常重要的。我国在相变控制和应力分析方面已经取得可靠的研究成果，并已有生产大型铸造马氏体不锈钢铸件的成熟经验。
1.1.3 不锈钢热处理工艺概况
金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度在不同的介质中冷却，通过改变金属材料表面或内部的显微组织结构来控制其性能的一种工艺。
不锈钢的热处理工艺国外普遍采用带保护气体的无氧化连续热处理炉，进行生产过程中的中间热处理和最终的成品热处理，由于可以获得无氧化的光亮表面，从而取消了传统的酸洗工序。这一热处理工艺的采用，既改善了钢管的质量，又克服了酸洗对环境的污染。
金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
退火是将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。
正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有事用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。
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