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(yin)1Cr17Ni2鋼組(zu)織中常含有一定量的(de)δ鐵(tie)(tie)素體(ti)，因(yin)此，有的(de)資料中將其列入馬氏體(ti)－鐵(tie)(tie)素體(ti)不(bu)銹鋼。見圖(tu)4-37。
在我國的(de)一些標準中，確定(ding)1Cr17Ni2不銹鋼的(de)抗(kang)拉強度指標較(jiao)高，相適應的(de)回(hui)(hui)火(huo)溫(wen)度推薦為275~350℃范圍。這在某種程度上限制了(le)材料的(de)應用。為了(le)滿足大型結(jie)構件較(jiao)高塑韌(ren)性的(de)需(xu)要，也開始了(le)對其進行高溫(wen)回(hui)(hui)火(huo)效果的(de)試驗研究(jiu)和應用。
1Cr17Ni2不銹鋼熱處理后(hou)的(de)(de)(de)組(zu)織(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)，8鐵(tie)(tie)素(su)(su)體的(de)(de)(de)存在(zai)對(dui)機械性能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)影(ying)響很(hen)大。為了保證1C-17Ni2鋼熱處理后(hou)能(neng)(neng)(neng)獲得良好的(de)(de)(de)性能(neng)(neng)(neng)，應注意控制組(zu)織(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體含(han)(han)量(liang)。表4-16顯示了1Cr17Ni2鋼中(zhong)(zhong)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體含(han)(han)量(liang)對(dui)機械性能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)影(ying)響，從表4-16可見，當(dang)1Cr17Ni2鋼組(zu)織(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體含(han)(han)量(liang)大于15%以上時，強度(du)、塑性、韌性都下降(jiang)，且含(han)(han)量(liang)越多，下降(jiang)程度(du)越明顯。所(suo)以，有關1Cr17Ni2鋼中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體形成因麥和按制有法(fa)成為關注點。
普(pu)遍認為(wei)，1Gr17Ni2不銹(xiu)鋼(gang)中鐵素體含量的(de)(de)多少主要和化學成分中碳、鉻(ge)、鎳各(ge)元素之間的(de)(de)配比及其所經歷(li)的(de)(de)熱加工、熱處理溫度狀況有(you)關(guan)。
a. 化學成分的影響及控制(zhi)
在(zai)1Cr17Ni2鋼中(zhong)，碳、鎳是穩(wen)定奧氏體的(de)元(yuan)素(su)，鉻是形(xing)成鐵(tie)素(su)體的(de)元(yuan)素(su)，這幾種元(yuan)素(su)在(zai)這個鋼中(zhong)對(dui)鐵(tie)素(su)體量(liang)的(de)影響(xiang)是敏感的(de)。有資料(liao)表明，在(zai)1Cr17Ni2鋼成分規定的(de)范(fan)圍內的(de)上下(xia)限變(bian)動(dong)，都會(hui)對(dui)組織(zhi)中(zhong)的(de)鐵(tie)素(su)體量(liang)產(chan)生(sheng)影響(xiang)。見表4-17。
在實際生產中，用1Cr17Ni2不銹鋼(gang)制(zhi)造(zao)對(dui)(dui)性(xing)能(neng)，特別是對(dui)(dui)塑韌性(xing)能(neng)有較(jiao)高要(yao)求的(de)零件(jian)時(shi)，都(dou)需要(yao)對(dui)(dui)鋼(gang)的(de)實際化(hua)學成(cheng)分提(ti)出控制(zhi)要(yao)求，一般控制(zhi)碳含(han)量(liang)0.14%~0.17%,鉻含(han)量(liang)16.00%~17.00%,鎳含(han)量(liang)2%~2.5%.再采(cai)用合(he)適的(de)熱處理工藝，可保證(zheng)組(zu)織(zhi)中的(de)鐵素體含(han)量(liang)小于10%。
b. 鍛、軋及(ji)熱處理加熱溫度(du)的影響及(ji)控制
1Cr17Ni2不(bu)銹鋼在(zai)鍛造、熱(re)軋及(ji)熱(re)處理(li)等熱(re)加工過(guo)程(cheng)中(zhong)，都要經過(guo)加熱(re)，加熱(re)溫(wen)度和保溫(wen)時(shi)間對組織中(zhong)的(de)鐵素體(ti)量也有明顯的(de)影響。
圖(tu)4-4是 Cr17Ni2鋼(gang)的(de)(de)(de)鐵碳合金狀態(tai)圖(tu)，由圖(tu)可見，對給(gei)定成(cheng)分的(de)(de)(de)1Cr17Ni2鋼(gang)，當(dang)加(jia)熱(re)(re)到約(yue)1040℃時(shi)，組(zu)織中便(bian)產(chan)生(sheng)(sheng)了(le)較大含(han)量(liang)的(de)(de)(de)鐵素(su)體，隨著加(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)提高(gao)，鐵素(su)體含(han)量(liang)增加(jia)。圖(tu)4-38則更直觀加(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)和時(shi)間對1Cr17Ni2鋼(gang)地看出加(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)和保溫(wen)時(shi)間對1Cr17Ni2(0.18%C,0.4% Si, 0.7% Mn,16.0%Cr,1.9%Ni)鋼(gang)組(zu)織中鐵素(su)體量(liang)的(de)(de)(de)影響情況。加(jia)熱(re)(re)時(shi)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)鐵素(su)體冷卻(que)后被保留下來(lai)。給(gei)鋼(gang)的(de)(de)(de)性(xing)能帶來(lai)不利的(de)(de)(de)作用(yong)。因此，在實際(ji)熱(re)(re)加(jia)工、熱(re)(re)處理生(sheng)(sheng)產(chan)時(shi)，要控制(zhi)加(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)，不宜過高(gao)。
1Cr17Ni2鋼(gang)常見(jian)的(de)熱處理工藝有退火和淬火、回火。
1. 退火
1Cr17Ni2不(bu)(bu)銹鋼(gang)因(yin)其含有高的(de)鉻和2%左右的(de)鎳元素，高溫(wen)奧氏(shi)體(ti)更穩定(ding)，自加(jia)熱溫(wen)度冷(leng)卻(que)時(shi)不(bu)(bu)易發生(sheng)珠光體(ti)轉變(bian)，材料不(bu)(bu)易軟化。因(yin)此，1Cr17Ni2鋼(gang)不(bu)(bu)宜采用(yong)完全退(tui)火(huo)(huo)，只能用(yong)較低(di)溫(wen)度加(jia)熱，使材料得到(dao)一(yi)定(ding)程度的(de)軟化。一(yi)般退(tui)火(huo)(huo)溫(wen)度選用(yong)680~750℃,保(bao)溫(wen)后爐冷(leng)到(dao)500℃以下出爐空冷(leng)。退(tui)火(huo)(huo)后硬(ying)度可達250～280HB.為(wei)了進一(yi)步降低(di)硬(ying)度，有的(de)推(tui)薦加(jia)熱750℃后空冷(leng)，再加(jia)熱650℃爐冷(leng)的(de)二段退(tui)火(huo)(huo)或加(jia)熱700℃后保(bao)溫(wen)14小時(shi)以上的(de)退(tui)火(huo)(huo)方(fang)式。
1Cr17Ni2不銹鋼退火(huo)后的機械性能的一(yi)組實測數據如下：Rp0.2, 588N/m㎡; Rm 784N/m㎡;A,22%;Z,61%。
2. 淬火(huo)
為(wei)了防止(zhi)1Cr17Ni2鋼(gang)熱(re)處理(li)后(hou)組織中有(you)過(guo)量的(de)鐵素體(ti)(ti)，淬火加熱(re)溫度(du)的(de)確定原則是(shi)在保證碳化物充(chong)分溶解(jie)、奧氏體(ti)(ti)成(cheng)分基本均勻的(de)條件下，采用較(jiao)低的(de)淬火加熱(re)溫度(du)，一般認為(wei)不宜超過(guo)1050℃,實際生產(chan)中采用980~1020℃.加熱(re)條件對1Cr17Ni2鋼(gang)鐵素體(ti)(ti)量的(de)影響見圖4-38。
有(you)的(de)(de)試(shi)驗研究明，當(dang)對化學成(cheng)分(fen)進行特殊(shu)控制(zhi)，碳、鎳在(zai)(zai)上(shang)(shang)限，鉻在(zai)(zai)下限時，在(zai)(zai)成(cheng)分(fen)上(shang)(shang)就保(bao)證了(le)組織中(zhong)不可(ke)(ke)能產生(sheng)大(da)量(liang)的(de)(de)鐵(tie)素體，所以，淬(cui)火(huo)加(jia)熱(re)溫度可(ke)(ke)取1030℃,以保(bao)證因碳是(shi)上(shang)(shang)限含量(liang)引起的(de)(de)較(jiao)多碳化物的(de)(de)充分(fen)溶解。單件淬(cui)火(huo)加(jia)熱(re)保(bao)溫時間可(ke)(ke)按(an)1~1.2min/mm考慮。
加熱保(bao)溫后一般采用油(you)冷(leng)卻淬火。
3. 回火
按照(zhao)我(wo)國相關(guan)標(biao)準規定的性(xing)(xing)能標(biao)準（R≥1080N/m㎡、A≥10%、AkU>39J),采(cai)(cai)用(yong)275~350℃回火(huo)即可。作(zuo)為結構(gou)件(jian)使用(yong)時(shi)，要求有(you)更高的塑性(xing)(xing)和韌性(xing)(xing)，可采(cai)(cai)用(yong)620~700℃之間回火(huo)。回火(huo)可采(cai)(cai)用(yong)空冷或油冷。
圖4-39是回火溫(wen)度對(dui)1Cr17Ni2鋼機械性能的影(ying)響效果(guo)。
表(biao)4-18顯示了1Cr17Ni2鋼(gang)在兩種回火(huo)溫(wen)度下的機械(xie)性能實測值。
4. 熱處理時應注意的問題
a. 組織中鐵素體含量的控制問題
前(qian)已述(shu)及，1Cr17Ni2鋼中鐵素(su)體(ti)(ti)的(de)(de)存在，對(dui)機械(xie)性(xing)能有很大的(de)(de)影(ying)響，為(wei)了(le)控制鐵素(su)體(ti)(ti)的(de)(de)含(han)量，單從熱處理(li)工序控制是(shi)有限的(de)(de)，化學成分(fen)及鍛(duan)、軋等熱加工的(de)(de)影(ying)響是(shi)重要(yao)的(de)(de)，而且，一旦在這些(xie)環節中產(chan)生了(le)大量鐵素(su)體(ti)(ti)，特別是(shi)鐵素(su)體(ti)(ti)的(de)(de)分(fen)布形(xing)態不(bu)好時，通過熱處理(li)方法是(shi)很難改(gai)善(shan)的(de)(de)，這種情況下的(de)(de)性(xing)能不(bu)合(he)格又常常誤(wu)認為(wei)是(shi)熱處理(li)不(bu)當造成的(de)(de)。因此，對(dui)重要(yao)的(de)(de)1Cr17Ni2零部(bu)件，在熱處理(li)之前(qian)，了(le)解具體(ti)(ti)成分(fen)和前(qian)期熱加工情況是(shi)必要(yao)的(de)(de)。
b. 淬火(huo)后的殘留(liu)奧(ao)氏(shi)體受鎳元素的影響(xiang)問題
1Cr17Ni2鋼的(de)(de)Ms點、Mf點下降，如果淬火(huo)溫(wen)度又選擇得(de)較(jiao)高，就增加(jia)了奧氏(shi)(shi)體中碳和合金元素的(de)(de)溶解量(liang)，從而(er)提高了奧氏(shi)(shi)體的(de)(de)穩定性，使(shi)淬火(huo)后(hou)(hou)的(de)(de)鋼中存在較(jiao)多的(de)(de)殘(can)留(liu)奧氏(shi)(shi)體，回(hui)火(huo)后(hou)(hou)，特別是高溫(wen)回(hui)火(huo)后(hou)(hou)，殘(can)留(liu)奧氏(shi)(shi)體會有一部(bu)分發(fa)生馬氏(shi)(shi)體轉變，致使(shi)鋼的(de)(de)韌(ren)性下降。所以，采取正確的(de)(de)熱處理(li)工藝，盡量(liang)減少淬火(huo)組織中的(de)(de)殘(can)留(liu)奧氏(shi)(shi)體，是保證(zheng)熱處理(li)后(hou)(hou)具有良好性能的(de)(de)關鍵。
c. 注意1Cr17Ni2 鋼(gang)熱處理后再加(jia)熱時的脆化(hua)問題(ti)
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(zhe)個脆性降低的溫(wen)(wen)度(du)區間(jian)(jian)與回火(huo)曲線中顯示出的脆性降低（回火(huo)脆性區）溫(wen)(wen)度(du)區間(jian)(jian)不盡一(yi)致。比如(ru)，將經過650℃回火(huo)的1Cr17Ni2材料再經350~370℃加熱冷(leng)卻(que)后，沖擊值會降低。而(er)1Cr17Ni2鋼(gang)正常回火(huo)韌(ren)性下降溫(wen)(wen)度(du)區間(jian)(jian)在(zai)500~560℃.見(jian)圖4-39。
