1Cr17Ni2(Cr17Ni2)馬氏體不銹鋼(gang)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(zhong)常含有(you)一定(ding)量(liang)的δ鐵素(su)體，因此(ci)，有(you)的資料中(zhong)將(jiang)其列入馬氏體－鐵素(su)體不銹鋼(gang)。見圖4-37。
在我(wo)國的(de)(de)一些標(biao)準中，確定(ding)1Cr17Ni2不銹鋼的(de)(de)抗拉強度(du)指標(biao)較(jiao)高，相適應的(de)(de)回火溫(wen)度(du)推薦為(wei)(wei)275~350℃范圍。這(zhe)在某種程度(du)上限(xian)制了材料(liao)的(de)(de)應用(yong)。為(wei)(wei)了滿足大型結(jie)構件較(jiao)高塑(su)韌(ren)性的(de)(de)需要，也(ye)開始了對其進行高溫(wen)回火效果的(de)(de)試驗(yan)研究和應用(yong)。
1Cr17Ni2不銹鋼熱(re)處理(li)后的(de)組織(zhi)中，8鐵(tie)素(su)(su)體(ti)的(de)存(cun)在對機械(xie)性(xing)能的(de)影(ying)響很大。為了保證1C-17Ni2鋼熱(re)處理(li)后能獲得(de)良好的(de)性(xing)能，應注意(yi)控制組織(zhi)中的(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)含(han)量。表4-16顯(xian)示了1Cr17Ni2鋼中鐵(tie)素(su)(su)體(ti)含(han)量對機械(xie)性(xing)能的(de)影(ying)響，從(cong)表4-16可(ke)見(jian)，當(dang)1Cr17Ni2鋼組織(zhi)中鐵(tie)素(su)(su)體(ti)含(han)量大于15%以上時，強度(du)、塑(su)性(xing)、韌性(xing)都下降，且(qie)含(han)量越多(duo)，下降程度(du)越明(ming)顯(xian)。所以，有關1Cr17Ni2鋼中的(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)形(xing)成因(yin)麥和按(an)制有法成為關注點(dian)。
普遍(bian)認為，1Gr17Ni2不銹鋼中鐵素體含量的(de)多少主要和化學(xue)成分中碳(tan)、鉻、鎳各元(yuan)素之間的(de)配(pei)比及(ji)其(qi)所經(jing)歷的(de)熱加工、熱處(chu)理溫度狀況有關。
a. 化學成分的影(ying)響(xiang)及控制
在(zai)1Cr17Ni2鋼中(zhong)(zhong)，碳、鎳是穩定奧(ao)氏體的元素(su)，鉻是形成鐵(tie)素(su)體的元素(su)，這(zhe)幾種元素(su)在(zai)這(zhe)個鋼中(zhong)(zhong)對(dui)鐵(tie)素(su)體量的影響是敏感(gan)的。有資(zi)料表明，在(zai)1Cr17Ni2鋼成分(fen)規定的范圍內的上下限變動，都會(hui)對(dui)組織中(zhong)(zhong)的鐵(tie)素(su)體量產(chan)生影響。見表4-17。
在實際生產中，用(yong)1Cr17Ni2不銹(xiu)鋼制(zhi)(zhi)造(zao)對性能(neng)，特(te)別(bie)是對塑韌性能(neng)有較高要(yao)求的(de)(de)零件(jian)時，都需要(yao)對鋼的(de)(de)實際化學成分(fen)提出控制(zhi)(zhi)要(yao)求，一般控制(zhi)(zhi)碳含(han)(han)量(liang)(liang)0.14%~0.17%,鉻含(han)(han)量(liang)(liang)16.00%~17.00%,鎳(nie)含(han)(han)量(liang)(liang)2%~2.5%.再(zai)采(cai)用(yong)合(he)適的(de)(de)熱(re)處(chu)理工藝(yi)，可(ke)保(bao)證組織中的(de)(de)鐵素體含(han)(han)量(liang)(liang)小于10%。
b. 鍛(duan)、軋及(ji)熱處理(li)加熱溫度的影響及(ji)控制
1Cr17Ni2不銹鋼在鍛造(zao)、熱(re)(re)軋及熱(re)(re)處理等熱(re)(re)加工過(guo)程中(zhong)，都要(yao)經過(guo)加熱(re)(re)，加熱(re)(re)溫(wen)度和保(bao)溫(wen)時間對組(zu)織中(zhong)的鐵(tie)素(su)體量也有明顯的影響。
圖(tu)4-4是 Cr17Ni2鋼(gang)的(de)(de)(de)鐵碳合金狀態圖(tu)，由(you)圖(tu)可見，對給定成分的(de)(de)(de)1Cr17Ni2鋼(gang)，當加熱(re)到約1040℃時(shi)，組織中(zhong)便產(chan)生(sheng)了較(jiao)大含(han)量(liang)的(de)(de)(de)鐵素體(ti)，隨著(zhu)加熱(re)溫(wen)度的(de)(de)(de)提高(gao)，鐵素體(ti)含(han)量(liang)增加。圖(tu)4-38則更直觀加熱(re)溫(wen)度和時(shi)間對1Cr17Ni2鋼(gang)地(di)看出(chu)加熱(re)溫(wen)度和保(bao)溫(wen)時(shi)間對1Cr17Ni2(0.18%C,0.4% Si, 0.7% Mn,16.0%Cr,1.9%Ni)鋼(gang)組織中(zhong)鐵素體(ti)量(liang)的(de)(de)(de)影響情(qing)況。加熱(re)時(shi)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)鐵素體(ti)冷卻后被保(bao)留下(xia)來(lai)。給鋼(gang)的(de)(de)(de)性能帶來(lai)不利的(de)(de)(de)作用。因此(ci)，在(zai)實(shi)際(ji)熱(re)加工(gong)、熱(re)處(chu)理生(sheng)產(chan)時(shi)，要(yao)控制加熱(re)溫(wen)度，不宜過高(gao)。
1Cr17Ni2鋼(gang)常見的熱處理(li)工藝有退火(huo)和淬火(huo)、回(hui)火(huo)。
1. 退火
1Cr17Ni2不(bu)(bu)銹鋼因其含(han)有高的(de)(de)鉻和2%左右的(de)(de)鎳元素，高溫奧(ao)氏體(ti)更穩(wen)定，自(zi)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫度(du)(du)(du)冷(leng)卻(que)時不(bu)(bu)易發生珠光體(ti)轉(zhuan)變(bian)，材料不(bu)(bu)易軟(ruan)(ruan)化(hua)。因此，1Cr17Ni2鋼不(bu)(bu)宜(yi)采用(yong)完全退(tui)火(huo)，只(zhi)能用(yong)較低溫度(du)(du)(du)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)，使材料得到(dao)一定程度(du)(du)(du)的(de)(de)軟(ruan)(ruan)化(hua)。一般退(tui)火(huo)溫度(du)(du)(du)選用(yong)680~750℃,保溫后(hou)爐(lu)(lu)冷(leng)到(dao)500℃以(yi)(yi)下出爐(lu)(lu)空(kong)冷(leng)。退(tui)火(huo)后(hou)硬度(du)(du)(du)可(ke)達250～280HB.為(wei)了進一步降低硬度(du)(du)(du)，有的(de)(de)推薦加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)750℃后(hou)空(kong)冷(leng)，再加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)650℃爐(lu)(lu)冷(leng)的(de)(de)二段(duan)退(tui)火(huo)或加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)700℃后(hou)保溫14小時以(yi)(yi)上的(de)(de)退(tui)火(huo)方式。
1Cr17Ni2不銹鋼退(tui)火后的(de)機械性能的(de)一組實測數據(ju)如(ru)下(xia)：Rp0.2, 588N/m㎡; Rm 784N/m㎡;A,22%;Z,61%。
2. 淬(cui)火
為了防止1Cr17Ni2鋼熱處理后(hou)組(zu)織中有過量(liang)的鐵(tie)素體(ti)(ti)，淬(cui)火加(jia)熱溫度的確定原則是在(zai)保證碳化(hua)物充分溶解、奧氏體(ti)(ti)成分基本均勻的條(tiao)(tiao)件(jian)下，采(cai)用較低的淬(cui)火加(jia)熱溫度，一般(ban)認為不宜超(chao)過1050℃,實際生產中采(cai)用980~1020℃.加(jia)熱條(tiao)(tiao)件(jian)對1Cr17Ni2鋼鐵(tie)素體(ti)(ti)量(liang)的影響見(jian)圖4-38。
有的試驗研究明，當對化(hua)學成(cheng)分(fen)進(jin)行特殊控制，碳、鎳(nie)在(zai)上限(xian)，鉻在(zai)下限(xian)時(shi)，在(zai)成(cheng)分(fen)上就保證了組織(zhi)中不可(ke)(ke)(ke)能產生大量的鐵素體，所以(yi)，淬(cui)火(huo)加熱(re)溫度(du)可(ke)(ke)(ke)取1030℃,以(yi)保證因碳是上限(xian)含量引(yin)起的較(jiao)多(duo)碳化(hua)物的充分(fen)溶解(jie)。單件淬(cui)火(huo)加熱(re)保溫時(shi)間可(ke)(ke)(ke)按1~1.2min/mm考(kao)慮。
加熱保溫后一般(ban)采用油冷卻淬火。
3. 回火
按照我國相關標準規定的性(xing)(xing)能標準（R≥1080N/m㎡、A≥10%、AkU>39J),采(cai)用(yong)275~350℃回火即(ji)可。作為結構件使用(yong)時，要求有更高的塑(su)性(xing)(xing)和韌性(xing)(xing)，可采(cai)用(yong)620~700℃之間(jian)回火。回火可采(cai)用(yong)空冷或油(you)冷。
圖4-39是回火溫度對1Cr17Ni2鋼機(ji)械性(xing)能的影響(xiang)效果。
表4-18顯示了1Cr17Ni2鋼在兩種(zhong)回火溫度下(xia)的機械(xie)性能實測值。
4. 熱處理時(shi)應注意的問題
a. 組織(zhi)中(zhong)鐵素體(ti)含量的(de)控(kong)制問題
前已述(shu)及，1Cr17Ni2鋼中(zhong)鐵素(su)體的(de)存在(zai)，對機械性(xing)能(neng)有(you)很(hen)大(da)的(de)影(ying)響(xiang)，為了控制鐵素(su)體的(de)含量，單從熱處(chu)理工(gong)序控制是(shi)(shi)有(you)限的(de)，化(hua)學成(cheng)(cheng)分(fen)及鍛、軋等(deng)熱加工(gong)的(de)影(ying)響(xiang)是(shi)(shi)重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)的(de)，而且，一旦在(zai)這些環節中(zhong)產(chan)生了大(da)量鐵素(su)體，特(te)別是(shi)(shi)鐵素(su)體的(de)分(fen)布(bu)形態不(bu)(bu)好時，通過熱處(chu)理方法(fa)是(shi)(shi)很(hen)難(nan)改(gai)善(shan)的(de)，這種(zhong)情(qing)況下的(de)性(xing)能(neng)不(bu)(bu)合格又(you)常常誤認為是(shi)(shi)熱處(chu)理不(bu)(bu)當(dang)造(zao)成(cheng)(cheng)的(de)。因(yin)此，對重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)的(de)1Cr17Ni2零部(bu)件(jian)，在(zai)熱處(chu)理之前，了解具(ju)體成(cheng)(cheng)分(fen)和前期熱加工(gong)情(qing)況是(shi)(shi)必(bi)要(yao)(yao)的(de)。
b. 淬火后的(de)(de)殘留奧氏體受鎳元(yuan)素的(de)(de)影響問題
1Cr17Ni2鋼的(de)(de)(de)Ms點(dian)、Mf點(dian)下(xia)降，如果(guo)淬(cui)火(huo)溫(wen)(wen)度又選擇得(de)較高(gao)，就增加了(le)奧(ao)氏(shi)體(ti)中(zhong)碳和(he)合金元素的(de)(de)(de)溶解量(liang)，從而提高(gao)了(le)奧(ao)氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)穩定性，使淬(cui)火(huo)后(hou)的(de)(de)(de)鋼中(zhong)存在較多的(de)(de)(de)殘留奧(ao)氏(shi)體(ti)，回(hui)(hui)火(huo)后(hou)，特別是高(gao)溫(wen)(wen)回(hui)(hui)火(huo)后(hou)，殘留奧(ao)氏(shi)體(ti)會有(you)一(yi)部分(fen)發(fa)生馬氏(shi)體(ti)轉變，致使鋼的(de)(de)(de)韌(ren)性下(xia)降。所(suo)以，采取正確的(de)(de)(de)熱(re)處理工藝，盡量(liang)減少淬(cui)火(huo)組織中(zhong)的(de)(de)(de)殘留奧(ao)氏(shi)體(ti)，是保證熱(re)處理后(hou)具有(you)良好性能(neng)的(de)(de)(de)關鍵。
c. 注意1Cr17Ni2 鋼(gang)熱(re)處理后(hou)再加熱(re)時的脆化問題
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(er)且，這個脆(cui)性降(jiang)低的溫(wen)度區(qu)間(jian)與回(hui)火(huo)(huo)曲線中顯示出的脆(cui)性降(jiang)低（回(hui)火(huo)(huo)脆(cui)性區(qu)）溫(wen)度區(qu)間(jian)不盡一(yi)致。比如，將經過(guo)650℃回(hui)火(huo)(huo)的1Cr17Ni2材料再經350~370℃加熱冷卻后，沖擊值會降(jiang)低。而(er)1Cr17Ni2鋼正(zheng)常回(hui)火(huo)(huo)韌性下(xia)降(jiang)溫(wen)度區(qu)間(jian)在500~560℃.見(jian)圖4-39。
