冷处理对超级马氏体不锈钢组织和逆变奥氏体的影响

　　【摘要】：本文通过不同冷处理工艺处理下的超级马氏体不锈钢展开研究,研究了不同冷处理工艺对组织和逆变奥氏体含量的影响,探讨了冷处理温度对逆变奥氏体形成机制的影响。通过不同冷处理工艺,即淬火,淬火+干冰,淬火+液氮,对试验钢的组织,残余奥氏体和硬度进行对比。实验结果表明,淬火态下,组织均为板条马氏体,且随着冷处理温度的降低,残余奥氏体的含量减小,硬度增大。回火态下,当回火温度在500-750℃,三种工艺,即淬火+回火(A工艺),淬火+干冰处理+回火(B工艺),淬火+液氮处理+回火(C工艺)。三种工艺中,基体组织均为回火马氏体,且随着回火温度的升高,马氏体板条变细。在相同回火温度下,回火马氏体板条束的大小为ABC,即随着冷处理温度降低,回火马氏体板条更平直,尺寸更小；三种工艺中,随回火温度的升高,逆变奥氏体的含量先升高后降低,且在650℃时达到最大,在相同回火温度下,逆变奥氏体的含量为,经过液氮处理的C工艺最大,经过干冰处理的B工艺次之,直接回火的A工艺最小；三种工艺中,随回火温度的升高,硬度的变化趋势为先降低后缓慢回升,且在650℃时达到最小,在相同回火温度下,硬度为CBA。即在相同回火温度下,随着冷处理温度的降低,硬度增大。本文对不同冷处理温度下的逆变奥氏体的形成机制进行探讨。结果表明,在三种工艺中,逆变奥氏体大多分布在马氏体板条边界、原始奥氏体晶界以及马氏体板条间。逆变奥氏体的形态为,直接回火的A工艺,形状多为块状,经过干冰处理的B工艺,形状有块状,长条状,而经过液氮处理的C工艺,形状多为细长条状。逆变奥氏体的宽度在相同回火温度下为ABC,即随着冷处理温度的降低,逆变奥氏体的宽度变小。逆变奥氏体的形成受Ni元素控制,在三种工艺中,逆变奥氏体内部存在富Ni区而边缘存在贫Ni区。当回火温度为650℃,在逆变奥氏体内部的Ni元素富集量,直接回火的A工艺为9.73,经过干冰处理的B工艺为8.53,经过液氮处理的C工艺为7.25。即随着冷处理温度的降低,逆变奥氏体内部Ni元素的富集量减小。超级马氏体不锈钢中逆变奥氏体的形成机制为扩散相变。