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(gang)組織中常含有一(yi)定量的(de)δ鐵素(su)體，因此(ci)，有的(de)資料中將其列入馬氏體－鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。見(jian)圖(tu)4-37。
在我國的(de)一些標(biao)準中(zhong)，確定(ding)1Cr17Ni2不銹鋼的(de)抗拉強度指標(biao)較高(gao)，相適應(ying)的(de)回(hui)火溫(wen)度推薦為275~350℃范圍。這在某(mou)種程(cheng)度上限制(zhi)了(le)材料的(de)應(ying)用。為了(le)滿足大型結(jie)構件較高(gao)塑韌性(xing)的(de)需要，也(ye)開始了(le)對其進行高(gao)溫(wen)回(hui)火效果的(de)試驗研(yan)究(jiu)和應(ying)用。
1Cr17Ni2不銹鋼(gang)(gang)(gang)熱處(chu)理(li)后(hou)的(de)組織中(zhong)(zhong)，8鐵(tie)(tie)(tie)素體的(de)存在對(dui)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)的(de)影響(xiang)很大。為了保(bao)證1C-17Ni2鋼(gang)(gang)(gang)熱處(chu)理(li)后(hou)能(neng)獲(huo)得良好的(de)性(xing)(xing)能(neng)，應注意控(kong)制組織中(zhong)(zhong)的(de)鐵(tie)(tie)(tie)素體含(han)量。表4-16顯(xian)示了1Cr17Ni2鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)鐵(tie)(tie)(tie)素體含(han)量對(dui)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)的(de)影響(xiang)，從表4-16可見，當(dang)1Cr17Ni2鋼(gang)(gang)(gang)組織中(zhong)(zhong)鐵(tie)(tie)(tie)素體含(han)量大于15%以上時(shi)，強度、塑性(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)都下降，且含(han)量越多，下降程度越明顯(xian)。所(suo)以，有關1Cr17Ni2鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)鐵(tie)(tie)(tie)素體形(xing)成因麥(mai)和按制有法(fa)成為關注點。
普(pu)遍認為，1Gr17Ni2不銹(xiu)鋼中鐵素體含量的多少主要和化學成分中碳、鉻、鎳各元素之間的配比及其所經歷(li)的熱加工(gong)、熱處理溫度狀況有關。
a. 化學成分的影響及控制
在1Cr17Ni2鋼中，碳、鎳(nie)是(shi)穩定奧氏體(ti)(ti)的(de)(de)(de)元素，鉻是(shi)形成鐵(tie)素體(ti)(ti)的(de)(de)(de)元素，這(zhe)幾種(zhong)元素在這(zhe)個鋼中對鐵(tie)素體(ti)(ti)量的(de)(de)(de)影響是(shi)敏感的(de)(de)(de)。有資料表明，在1Cr17Ni2鋼成分規定的(de)(de)(de)范圍(wei)內(nei)的(de)(de)(de)上下限變動，都會對組(zu)織中的(de)(de)(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)量產生影響。見表4-17。
在實際(ji)生(sheng)產中，用1Cr17Ni2不(bu)銹(xiu)鋼制(zhi)(zhi)(zhi)造對性(xing)能，特別(bie)是對塑韌性(xing)能有較高要求的(de)(de)零件時，都需要對鋼的(de)(de)實際(ji)化(hua)學(xue)成分(fen)提出控制(zhi)(zhi)(zhi)要求，一(yi)般(ban)控制(zhi)(zhi)(zhi)碳含量(liang)0.14%~0.17%,鉻含量(liang)16.00%~17.00%,鎳含量(liang)2%~2.5%.再采用合適(shi)的(de)(de)熱處理工(gong)藝，可(ke)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(du)的影響及控(kong)制
1Cr17Ni2不銹(xiu)鋼在鍛造、熱(re)軋及熱(re)處(chu)理等熱(re)加(jia)工(gong)過(guo)程(cheng)中，都要經過(guo)加(jia)熱(re)，加(jia)熱(re)溫度(du)和保溫時間對組織中的鐵素體(ti)量也有明顯(xian)的影(ying)響。
圖4-4是 Cr17Ni2鋼的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)碳合(he)金狀態(tai)圖，由圖可見，對(dui)(dui)給定成分的(de)(de)(de)1Cr17Ni2鋼，當加(jia)熱(re)到約(yue)1040℃時(shi)，組織中(zhong)便產生(sheng)(sheng)了(le)較大含(han)(han)量的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)，隨著加(jia)熱(re)溫度(du)的(de)(de)(de)提高(gao)，鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)含(han)(han)量增加(jia)。圖4-38則更直觀加(jia)熱(re)溫度(du)和時(shi)間對(dui)(dui)1Cr17Ni2鋼地看出加(jia)熱(re)溫度(du)和保溫時(shi)間對(dui)(dui)1Cr17Ni2(0.18%C,0.4% Si, 0.7% Mn,16.0%Cr,1.9%Ni)鋼組織中(zhong)鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)量的(de)(de)(de)影(ying)響情況。加(jia)熱(re)時(shi)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)高(gao)溫鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)冷卻后(hou)被保留下(xia)來(lai)。給鋼的(de)(de)(de)性能(neng)帶來(lai)不(bu)利的(de)(de)(de)作用。因此(ci)，在實際熱(re)加(jia)工(gong)、熱(re)處理(li)生(sheng)(sheng)產時(shi)，要控(kong)制加(jia)熱(re)溫度(du)，不(bu)宜過高(gao)。
1Cr17Ni2鋼常(chang)見(jian)的(de)熱(re)處理工藝有退火和淬(cui)火、回火。
1. 退火(huo)
1Cr17Ni2不銹鋼因其含有高的(de)(de)鉻和2%左右的(de)(de)鎳元素，高溫(wen)奧氏(shi)體更穩定(ding)，自加(jia)熱溫(wen)度(du)(du)冷(leng)(leng)卻(que)時不易(yi)(yi)發生(sheng)珠光體轉變(bian)，材(cai)(cai)料不易(yi)(yi)軟(ruan)(ruan)化。因此，1Cr17Ni2鋼不宜采(cai)用(yong)完全退火(huo)(huo)，只能用(yong)較低溫(wen)度(du)(du)加(jia)熱，使材(cai)(cai)料得到一定(ding)程度(du)(du)的(de)(de)軟(ruan)(ruan)化。一般退火(huo)(huo)溫(wen)度(du)(du)選用(yong)680~750℃,保(bao)溫(wen)后(hou)爐冷(leng)(leng)到500℃以下出爐空冷(leng)(leng)。退火(huo)(huo)后(hou)硬度(du)(du)可達250～280HB.為了進(jin)一步降(jiang)低硬度(du)(du)，有的(de)(de)推薦(jian)加(jia)熱750℃后(hou)空冷(leng)(leng)，再加(jia)熱650℃爐冷(leng)(leng)的(de)(de)二段退火(huo)(huo)或加(jia)熱700℃后(hou)保(bao)溫(wen)14小時以上的(de)(de)退火(huo)(huo)方式。
1Cr17Ni2不(bu)銹(xiu)鋼退火后的(de)機(ji)械性能的(de)一組實測數據如下：Rp0.2, 588N/m㎡; Rm 784N/m㎡;A,22%;Z,61%。
2. 淬火
為了(le)防止1Cr17Ni2鋼熱處(chu)理后(hou)組織中(zhong)有(you)過(guo)量的鐵素體(ti)(ti)，淬(cui)火加熱溫(wen)度的確定原則是在保(bao)證碳化物充(chong)分溶解(jie)、奧氏體(ti)(ti)成分基本均勻的條件(jian)下，采用(yong)較低的淬(cui)火加熱溫(wen)度，一(yi)般認為不宜(yi)超過(guo)1050℃,實際(ji)生產中(zhong)采用(yong)980~1020℃.加熱條件(jian)對1Cr17Ni2鋼鐵素體(ti)(ti)量的影(ying)響見(jian)圖4-38。
有(you)的試驗研究(jiu)明，當對(dui)化(hua)學成(cheng)分進行特殊控制，碳、鎳(nie)在上(shang)限(xian)，鉻在下限(xian)時，在成(cheng)分上(shang)就保證(zheng)了組織中不可(ke)能產生(sheng)大量(liang)的鐵素體，所(suo)以(yi)，淬火(huo)加熱溫(wen)度可(ke)取1030℃,以(yi)保證(zheng)因碳是上(shang)限(xian)含量(liang)引起的較(jiao)多碳化(hua)物(wu)的充分溶解。單件(jian)淬火(huo)加熱保溫(wen)時間可(ke)按1~1.2min/mm考慮。
加熱保(bao)溫后一般采(cai)用油(you)冷卻淬火。
3. 回火(huo)
按照(zhao)我(wo)國相關標準(zhun)規定(ding)的性能標準(zhun)（R≥1080N/m㎡、A≥10%、AkU>39J),采(cai)(cai)用(yong)275~350℃回火即可。作(zuo)為(wei)結(jie)構件使用(yong)時(shi)，要(yao)求有更高的塑性和韌性，可采(cai)(cai)用(yong)620~700℃之(zhi)間(jian)回火。回火可采(cai)(cai)用(yong)空冷或油冷。
圖4-39是回火溫度對(dui)1Cr17Ni2鋼機械性能的影(ying)響(xiang)效果。
表4-18顯示了1Cr17Ni2鋼在(zai)兩種回火溫(wen)度(du)下的機械(xie)性能實測值。
4. 熱處理時應(ying)注意的問題
a. 組織(zhi)中鐵素體含(han)量的控制問題
前已(yi)述及，1Cr17Ni2鋼(gang)中鐵(tie)素體(ti)(ti)的(de)(de)(de)存在，對機械性能有很(hen)大(da)的(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)，為了控制鐵(tie)素體(ti)(ti)的(de)(de)(de)含量(liang)，單從熱處(chu)理工序控制是(shi)(shi)有限的(de)(de)(de)，化學(xue)成(cheng)分(fen)及鍛、軋等熱加工的(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)是(shi)(shi)重要(yao)的(de)(de)(de)，而且，一旦在這(zhe)些(xie)環節中產生了大(da)量(liang)鐵(tie)素體(ti)(ti)，特別是(shi)(shi)鐵(tie)素體(ti)(ti)的(de)(de)(de)分(fen)布(bu)形態不好時，通過熱處(chu)理方(fang)法是(shi)(shi)很(hen)難(nan)改善的(de)(de)(de)，這(zhe)種(zhong)情況下(xia)的(de)(de)(de)性能不合格又常常誤(wu)認為是(shi)(shi)熱處(chu)理不當造成(cheng)的(de)(de)(de)。因此，對重要(yao)的(de)(de)(de)1Cr17Ni2零(ling)部件，在熱處(chu)理之(zhi)前，了解具(ju)體(ti)(ti)成(cheng)分(fen)和前期(qi)熱加工情況是(shi)(shi)必要(yao)的(de)(de)(de)。
b. 淬火后的(de)殘留奧氏體受鎳元素(su)的(de)影響問(wen)題
1Cr17Ni2鋼(gang)的(de)(de)Ms點、Mf點下降(jiang)，如果淬火(huo)溫度(du)又選擇得較(jiao)高(gao)，就增加了奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)碳和合金元素的(de)(de)溶解量，從而提(ti)高(gao)了奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)穩定性，使(shi)淬火(huo)后的(de)(de)鋼(gang)中(zhong)(zhong)存在較(jiao)多的(de)(de)殘(can)留(liu)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)，回火(huo)后，特別是(shi)高(gao)溫回火(huo)后，殘(can)留(liu)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)會有(you)一部分發生馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變，致使(shi)鋼(gang)的(de)(de)韌性下降(jiang)。所以，采(cai)取(qu)正確的(de)(de)熱處理(li)工(gong)藝，盡(jin)量減少淬火(huo)組織中(zhong)(zhong)的(de)(de)殘(can)留(liu)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)，是(shi)保證熱處理(li)后具有(you)良好性能的(de)(de)關鍵。
c. 注意1Cr17Ni2 鋼熱處理后再加熱時的脆(cui)化(hua)問(wen)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(ge)脆性(xing)降低的溫度(du)區(qu)間與回火曲線中(zhong)顯示(shi)出的脆性(xing)降低（回火脆性(xing)區(qu)）溫度(du)區(qu)間不盡一致。比如，將經(jing)過650℃回火的1Cr17Ni2材(cai)料再經(jing)350~370℃加熱冷卻后，沖擊值會降低。而1Cr17Ni2鋼(gang)正常回火韌性(xing)下降溫度(du)區(qu)間在500~560℃.見圖4-39。
