1Cr17Ni2(Cr17Ni2)馬氏體不銹鋼是在Cr17鐵素體不銹鋼基礎上，提高碳的含量并加入2%左右的鎳元素（通常含1.5%~2.5%鎳）發展起來的，具有較高的強度，并在氧化類酸、有機鹽水溶液中有良好的耐腐蝕性。1Cr17Ni2鋼可制成鍛件、軋件或鑄件使用。
因1Cr17Ni2鋼組織(zhi)中(zhong)常含(han)有(you)一定量(liang)的δ鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)，因此(ci)，有(you)的資料中(zhong)將其列入(ru)馬氏體(ti)－鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)不銹鋼。見圖4-37。
在(zai)(zai)我(wo)國的(de)(de)一些標準中，確定1Cr17Ni2不銹鋼的(de)(de)抗拉強度指(zhi)標較高(gao)，相適應(ying)的(de)(de)回(hui)(hui)火溫度推薦為275~350℃范圍。這在(zai)(zai)某種程度上限制了(le)(le)材料的(de)(de)應(ying)用。為了(le)(le)滿足(zu)大(da)型結構(gou)件(jian)較高(gao)塑(su)韌(ren)性的(de)(de)需要，也開始了(le)(le)對其(qi)進行高(gao)溫回(hui)(hui)火效果的(de)(de)試驗(yan)研(yan)究(jiu)和(he)應(ying)用。
1Cr17Ni2不銹鋼熱(re)處理后的組織中(zhong)，8鐵(tie)素(su)體(ti)的存在對(dui)機械(xie)(xie)性能的影響很大。為了保(bao)證1C-17Ni2鋼熱(re)處理后能獲得良好的性能，應(ying)注意控制(zhi)組織中(zhong)的鐵(tie)素(su)體(ti)含量(liang)。表4-16顯(xian)(xian)示了1Cr17Ni2鋼中(zhong)鐵(tie)素(su)體(ti)含量(liang)對(dui)機械(xie)(xie)性能的影響，從(cong)表4-16可見，當1Cr17Ni2鋼組織中(zhong)鐵(tie)素(su)體(ti)含量(liang)大于15%以上時，強度、塑性、韌性都下降，且含量(liang)越多，下降程度越明(ming)顯(xian)(xian)。所以，有關1Cr17Ni2鋼中(zhong)的鐵(tie)素(su)體(ti)形成(cheng)因(yin)麥和(he)按制(zhi)有法成(cheng)為關注點。
普遍(bian)認為，1Gr17Ni2不銹(xiu)鋼中鐵素體含量的(de)多(duo)少主要和(he)化學(xue)成分(fen)中碳、鉻、鎳各元素之間的(de)配比及其所經歷的(de)熱加工、熱處理溫度狀況(kuang)有(you)關。
a. 化學成分的影響及控(kong)制
在(zai)1Cr17Ni2鋼(gang)中，碳、鎳是(shi)穩定奧氏體的(de)(de)元素(su)(su)(su)，鉻是(shi)形成鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)(su)體的(de)(de)元素(su)(su)(su)，這幾(ji)種元素(su)(su)(su)在(zai)這個鋼(gang)中對鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)(su)體量的(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)是(shi)敏感的(de)(de)。有(you)資料表明，在(zai)1Cr17Ni2鋼(gang)成分規定的(de)(de)范(fan)圍內(nei)的(de)(de)上下限變動，都會對組織中的(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)(su)體量產(chan)生影(ying)(ying)響(xiang)。見表4-17。
在實(shi)際生(sheng)產中，用(yong)1Cr17Ni2不銹鋼制(zhi)造對性(xing)能，特別是對塑韌性(xing)能有較高(gao)要(yao)求的(de)(de)零件時，都需要(yao)對鋼的(de)(de)實(shi)際化學成分(fen)提出(chu)控(kong)制(zhi)要(yao)求，一般控(kong)制(zhi)碳含量(liang)0.14%~0.17%,鉻含量(liang)16.00%~17.00%,鎳(nie)含量(liang)2%~2.5%.再采(cai)用(yong)合適(shi)的(de)(de)熱(re)處理工藝，可保證組織中的(de)(de)鐵素體含量(liang)小于10%。
b. 鍛、軋及熱(re)處理加熱(re)溫(wen)度的(de)影響及控制
1Cr17Ni2不(bu)銹鋼(gang)在鍛造、熱(re)(re)軋及熱(re)(re)處理等(deng)熱(re)(re)加(jia)工(gong)過程中(zhong)，都(dou)要經(jing)過加(jia)熱(re)(re)，加(jia)熱(re)(re)溫度和保溫時間對組(zu)織中(zhong)的鐵(tie)素體(ti)量也有明(ming)顯的影響(xiang)。
圖(tu)(tu)4-4是(shi) Cr17Ni2鋼(gang)的(de)鐵碳合金狀態圖(tu)(tu)，由圖(tu)(tu)可見(jian)，對(dui)(dui)給(gei)定成(cheng)分(fen)的(de)1Cr17Ni2鋼(gang)，當加(jia)(jia)(jia)熱(re)到(dao)約1040℃時(shi)，組(zu)織(zhi)中便產(chan)生(sheng)了較大含量的(de)鐵素體，隨著(zhu)加(jia)(jia)(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度的(de)提高，鐵素體含量增加(jia)(jia)(jia)。圖(tu)(tu)4-38則更(geng)直觀加(jia)(jia)(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度和(he)時(shi)間(jian)對(dui)(dui)1Cr17Ni2鋼(gang)地看出(chu)加(jia)(jia)(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度和(he)保溫(wen)(wen)時(shi)間(jian)對(dui)(dui)1Cr17Ni2(0.18%C,0.4% Si, 0.7% Mn,16.0%Cr,1.9%Ni)鋼(gang)組(zu)織(zhi)中鐵素體量的(de)影響情(qing)況。加(jia)(jia)(jia)熱(re)時(shi)產(chan)生(sheng)的(de)高溫(wen)(wen)鐵素體冷卻后被(bei)保留(liu)下來(lai)。給(gei)鋼(gang)的(de)性能帶(dai)來(lai)不(bu)利的(de)作(zuo)用(yong)。因此(ci)，在實際熱(re)加(jia)(jia)(jia)工、熱(re)處理生(sheng)產(chan)時(shi)，要(yao)控制加(jia)(jia)(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度，不(bu)宜過(guo)高。
1Cr17Ni2鋼常見(jian)的熱(re)處理工藝有退火(huo)和淬火(huo)、回火(huo)。
1. 退火
1Cr17Ni2不(bu)(bu)銹鋼因其含有(you)高的(de)鉻和2%左(zuo)右的(de)鎳元素，高溫奧氏體更(geng)穩定，自加(jia)(jia)(jia)熱溫度(du)(du)冷(leng)(leng)卻時不(bu)(bu)易發(fa)生珠(zhu)光(guang)體轉變，材料(liao)不(bu)(bu)易軟(ruan)化(hua)。因此，1Cr17Ni2鋼不(bu)(bu)宜采用完全退火(huo)(huo)(huo)，只能用較(jiao)低(di)溫度(du)(du)加(jia)(jia)(jia)熱，使材料(liao)得到(dao)一定程度(du)(du)的(de)軟(ruan)化(hua)。一般退火(huo)(huo)(huo)溫度(du)(du)選用680~750℃,保溫后爐冷(leng)(leng)到(dao)500℃以下出爐空冷(leng)(leng)。退火(huo)(huo)(huo)后硬(ying)度(du)(du)可(ke)達250～280HB.為了(le)進一步降低(di)硬(ying)度(du)(du)，有(you)的(de)推薦加(jia)(jia)(jia)熱750℃后空冷(leng)(leng)，再加(jia)(jia)(jia)熱650℃爐冷(leng)(leng)的(de)二(er)段退火(huo)(huo)(huo)或加(jia)(jia)(jia)熱700℃后保溫14小(xiao)時以上的(de)退火(huo)(huo)(huo)方(fang)式。
1Cr17Ni2不銹鋼退火后的機械性能的一組實測數據(ju)如下：Rp0.2, 588N/m㎡; Rm 784N/m㎡;A,22%;Z,61%。
2. 淬火(huo)
為了防止(zhi)1Cr17Ni2鋼(gang)(gang)熱(re)處理后組織中有過量(liang)的(de)(de)(de)鐵(tie)素體(ti)，淬火加熱(re)溫(wen)度的(de)(de)(de)確定原則是(shi)在保證碳化(hua)物(wu)充分(fen)(fen)溶解、奧氏體(ti)成(cheng)分(fen)(fen)基本均勻的(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)下，采(cai)用(yong)較低(di)的(de)(de)(de)淬火加熱(re)溫(wen)度，一般認為不宜超(chao)過1050℃,實際生產(chan)中采(cai)用(yong)980~1020℃.加熱(re)條(tiao)件(jian)對1Cr17Ni2鋼(gang)(gang)鐵(tie)素體(ti)量(liang)的(de)(de)(de)影響見圖4-38。
有的(de)試驗(yan)研究明，當對化學成(cheng)分進行特(te)殊控(kong)制(zhi)，碳(tan)(tan)、鎳(nie)在(zai)上限，鉻在(zai)下限時，在(zai)成(cheng)分上就保證(zheng)了組織中(zhong)不可(ke)能產生大量的(de)鐵素(su)體，所以，淬火加熱溫度可(ke)取1030℃,以保證(zheng)因碳(tan)(tan)是上限含量引起的(de)較多碳(tan)(tan)化物的(de)充分溶解(jie)。單件淬火加熱保溫時間可(ke)按(an)1~1.2min/mm考慮(lv)。
加熱保溫后一般采用油冷卻(que)淬火。
3. 回火
按照我國相關標準(zhun)規(gui)定(ding)的性(xing)能標準(zhun)（R≥1080N/m㎡、A≥10%、AkU>39J),采用275~350℃回火(huo)(huo)(huo)即可(ke)。作為(wei)結構件(jian)使用時，要求(qiu)有(you)更高的塑(su)性(xing)和韌性(xing)，可(ke)采用620~700℃之間回火(huo)(huo)(huo)。回火(huo)(huo)(huo)可(ke)采用空冷或(huo)油冷。
圖(tu)4-39是回火溫(wen)度對1Cr17Ni2鋼機械性能的(de)影響效果。
表4-18顯(xian)示了1Cr17Ni2鋼在兩種(zhong)回火溫(wen)度下的(de)機械性能(neng)實(shi)測值。
4. 熱(re)處理(li)時應注意的問題
a. 組織(zhi)中鐵素(su)體含量的控制問題
前(qian)已述(shu)及，1Cr17Ni2鋼中(zhong)鐵素(su)體的(de)存在(zai)，對(dui)機械性(xing)能(neng)有(you)(you)很(hen)大(da)的(de)影(ying)響，為(wei)了控制鐵素(su)體的(de)含量(liang)，單從熱處理(li)工序控制是(shi)(shi)有(you)(you)限的(de)，化學成分(fen)(fen)及鍛、軋等熱加工的(de)影(ying)響是(shi)(shi)重(zhong)要的(de)，而且，一旦(dan)在(zai)這些(xie)環節中(zhong)產(chan)生了大(da)量(liang)鐵素(su)體，特(te)別是(shi)(shi)鐵素(su)體的(de)分(fen)(fen)布形(xing)態(tai)不好(hao)時，通過熱處理(li)方法是(shi)(shi)很(hen)難改善的(de)，這種(zhong)情(qing)況下的(de)性(xing)能(neng)不合格又常常誤(wu)認為(wei)是(shi)(shi)熱處理(li)不當造成的(de)。因此，對(dui)重(zhong)要的(de)1Cr17Ni2零部(bu)件，在(zai)熱處理(li)之前(qian)，了解具(ju)體成分(fen)(fen)和前(qian)期(qi)熱加工情(qing)況是(shi)(shi)必要的(de)。
b. 淬火后的(de)殘留奧氏(shi)體受鎳(nie)元素的(de)影響問題
1Cr17Ni2鋼(gang)的(de)Ms點、Mf點下降，如果淬火(huo)(huo)溫度又(you)選擇得(de)較高，就(jiu)增加了(le)奧氏體中(zhong)(zhong)碳(tan)和合金元素的(de)溶解(jie)量(liang)(liang)，從而提高了(le)奧氏體的(de)穩定性，使淬火(huo)(huo)后(hou)(hou)的(de)鋼(gang)中(zhong)(zhong)存(cun)在較多的(de)殘(can)留(liu)奧氏體，回火(huo)(huo)后(hou)(hou)，特別是(shi)高溫回火(huo)(huo)后(hou)(hou)，殘(can)留(liu)奧氏體會有(you)一部(bu)分發(fa)生(sheng)馬氏體轉變，致使鋼(gang)的(de)韌性下降。所以，采取(qu)正(zheng)確的(de)熱處理工藝(yi)，盡量(liang)(liang)減少淬火(huo)(huo)組織中(zhong)(zhong)的(de)殘(can)留(liu)奧氏體，是(shi)保證(zheng)熱處理后(hou)(hou)具有(you)良好性能的(de)關(guan)鍵。
c. 注意1Cr17Ni2 鋼熱處理(li)后再加熱時的脆化(hua)問題
1Cr17Ni2不銹鋼制造的零部件，在熱處理后取得了合格的機械性能，但在以后的工序中可能還會有再加熱過程，如消除加工應力等，曾在實際工作中發現，淬火高溫回火后的1Cr17Ni2材料，在低回火溫度的某個溫度區間再加執時，會發生韌性降低的現象。
而且，這個脆性降(jiang)(jiang)低的(de)溫度區(qu)間(jian)(jian)與回火曲線(xian)中顯(xian)示出的(de)脆性降(jiang)(jiang)低（回火脆性區(qu)）溫度區(qu)間(jian)(jian)不盡一致。比如，將經(jing)過650℃回火的(de)1Cr17Ni2材料(liao)再經(jing)350~370℃加熱冷卻后，沖擊(ji)值會降(jiang)(jiang)低。而1Cr17Ni2鋼正常(chang)回火韌性下降(jiang)(jiang)溫度區(qu)間(jian)(jian)在500~560℃.見圖4-39。
