奥氏体不锈钢的形变马氏体（a'
时间：2012-4-13 来源：作者：Steel info 点击：82次
不锈钢的Ms Md 是什么？
常用的奥氏体不锈钢自高温奥氏体状态急冷到室 温所获得的奥氏体组织于亚稳定状态， 其奥氏体稳定 程度受钢的成分所制约。当继续冷至室温以下或经受 冷变形时，将可能存在马氏体组织。这种类型的马氏 体包括a '和£两种类型，前者为体心正方结构，呈 铁磁性。后者为密集六方结构，无磁性。由于 £马氏 体总是伴随a '马氏体而出现，对其看法尚不统一， 一种观点认为它是Y~a '转变过程中的中间过渡 相，另一种观点认为它是奥氏体不锈钢中一种独立 相。 马氏体转变是一种无扩散相变，通过剪切机构由大 规模有规则的原子排列的变化，在很短时间内完成这 种转变，快冷和形变是马氏体转变的外部条件，奥氏 体稳定程度是其马氏体转变的内在条件。对于每种成 分的奥氏体不锈钢均存在Ms和Md两个相变点，Ms是 在冷却过程开始产生 马氏体相变的最高温度。 Md 是 形变诱发马氏体转变的最高温度，通常足以其应变量 30%冷变形后产生 50%的温度作为标识，即 Md(30)。 两者均受钢中的合金元素含量的影响。除钴外，所有 合金元素均降低！ Ms和Md !" 和Md( 30)的经验 计算公式如下：
Mq a ' )=1305-61.1(%Ni)-41.7(%Cr)-33.3(%Mn)-27.8(%Si)-1667(%C+ %N)
Md a ' )(30/50)=413-9.5(%Ni)-3.7(%Cr)-8.1(%Mn)-9.2(%Si)-18.5(%Mo)-462(%C+ %N)
Ms和 Md点越低，发生马氏体相变越难。奥氏体中 的马氏体相既存在有利影响，也存在不利影响，钢中 适量的诱变马氏体可以提高胀形成型和胀形与深拉 成型混合冷成型性能，亦可以利用它使钢得以强化。 对于大多数奥氏体不锈钢，由于形变马氏体硬而脆且 具有磁性，因此它的存在将使钢的强度提高，尤其是 屈服强度提高更加明显，而塑韧性随之降低，此外形 变马氏体的存在对钢的耐蚀产生不利影响。鉴于上述 情况，通过调整钢中镍铬当量比，开发出可控制或避 免形变马氏体形成的奥氏体不锈钢，以适用不同领域 的需要。
常用的奧氏体不锈钢自高温奥氏体状态急冷到室温所获得的奥氏体组织于亚稳定状态，其奥氏体稳定程 度受钢的成分所钊约匚当继续挣至室启以下或经受挣变形时.将可能存在马氏体组织*这种类皑的马氏体包 括H和E两种类型-荊耆为体心正方踣构.呈铁磁性*后者为密集六方结构，无磯性，由于E马氏爼总是 伴蛋□'马氏方方出现.对其看法尚不统一‘一种琛点认为它是转变过程中的中间过渡相，另一种 观点认为它是奧氏体不第钢中…神独立相。
马氏耶转变是一种无扩散相变，通过剪切机构由大规模有规则的原子排列的变化，在很短时间内完或这 种转变，快冷和形变是马氏体转变的外部条件，典氏体稳定程度是其马氏体转变的内在条件。对于每种成分 的奧氏体不锈钢均存在Ms和Mb丙个瑁变点，M生是在冷却过程开始产生马氏体梧变的最高倉度一 Md是形变 诱发马氏体輕变的最高徒度.通常足以其应变量3。％拎变形后产生50%的芒度作为标识.即Md 30)：两 者均受钢中的合金元素含量的影吗’赊钻外.所有合金元素均降底！ Ms和MS T和Md心0)的经验计翌 公戎如下；
MS(a ' )=1305-61. 1 7(%Cr)-33. 3(%Mn)-27. 8(%Si)-1667(%C+%N)
[| Md(Qf ) (30/50)=413-9. 5(%Ni)-3.7(%Cr)-8.1 (%Jfa) -9.2 (%Si； -18. □ (%Mo)-462 (%C-W):軒:丰诗::還静:: MS和Md点越低.发生马氏体相变越進：奥氏体中的马氏体相既存在有利
影响.也存在不利影响.钢中 适量的诱变马氏体可以提高胀形成型和胀形与深拉成型混合衿成型性能』亦可以利用它使钢得以强化.对于 大多数奧氏体不锈钢，由于形变马氏体帳而B6且具有碗性，因此它的存在将使钢的强度提高，尤其是屈服强 度提高更加明显，而塑韧性随之降低，此外形变马氏休的存在对钢的耐蚀产生不利影响.鉴于上述情况，通 过调整钢中鎳辂当量比，幵发出可控制或避免形变马氏体形成的奧氏体不锈钢.以适冃不同领域的需要：
马氏体相变实际上是 种没有扩散的、点阵畸变式的组织转变，它的切变分量和 嚴终的形状变化，应当足以使转变过程中动力学及形态受应变能控制，马氏体相变分 为热诱发马氏体相变和应变诱发马氏体相变・热诱发马氏体相变是冷却过程中自发的 相变「相变驱动力来自冷却时的自由能变化，应变诱发马氏体相变是在札和乩之间发 生的相变’相变驱动力由瓢分外应力提供m叫常用的msinfo3D4奥氏体不锈钢自奇温状态 骤冷到室温，所获的基体组织大多都是亚稳定的奥氏体。当继续冷到更低温度或经冷 形变时，其中部分奥氏体会发生马氏体转变伽，这时候面心立方的奥氏体就变成体心 立方(或密排六方)的马氏体，并与原奥氏体保持共格，以切变方式在极短时间内发 生的无扩散性相变，即相变不需要原子的扩散，而是通过类似于机械李生的切变方式 产生的。新相(马氏体)和母相〔奥氏体)共格，因而(马氏
体〉能以极快的速度长 大，…般在很快的时间内完成相变。
从细观角度看叫 亚稳定的奥氏体钢空冷冲压加工中，诱导马氏体转变乜而马氏 体相中的离密度位错，便滑移面及晶界上产生大倉位错，致使点阵产生畸变*脆性的 碳化物等被破碎「井沿流变方向分布.形变凰越大时，俊铅密康越高，内应力及点阵 醐变越严靈，使金属变形抗力和硬度随变形而增加・塑性18标＜ 和甲3降低（加 工硬化现象）「X根据微裂纹形核的位错理论：在绝大多数情况下，微裂纹的形核以 位错的发射、増殖和运动（局部塑性变形）为先导，是周制塑性变形发展到临界状态 的必然结果。目前，有关微裂纹形孩的位错理论主婆有位错塞积形成微裂纹利位错反 应形成微裂纹两种*属于位错塞积形成微裂纹的Stroh理论认为*对于余属材料. -M笈空局部塑性变形，则位错増殖和运动有M能使它们塞积于障碍处（晶界、第二 相或不动位错），当签积位错的数目足够大时塞积前端的应力集中就有可能等于原 十键合力，从而就会导致裂纹形核，i?& Smith理论⑼则认为，在塞积顶竭可形成和 窒积共面的裂纹°嵐于位错反应形成微裂纹的Cottyell理论认为•刃型位错缺少 半个原了面，肖同一滑移面上的们个同号刃型位错合并在一起时，就会在卜方形咸一 个尖劈形的微裂纹口即当加工硬化达一定程度时，钢材如缁续形变，便有开裂或脆断 的危险。 4+ 2 残余应力产生原因分析
结合该TP3O4不锈钢无缝 薄壁管 生产 厂的生产 实地考廉和分析.认为该厂生产过程中的导致该不锈 钢笆■残余应力产生的原因主要有以下几个方面七
< 1）冷拔 冷拔会产生较大的残余拉应力，如 果冷拔后的刈溶热处理工艺不当*则冷拔过程所产 生的銭余应力将会在不锈钢管壁上有很大的残留.
（2） I勿溶保温旳间 由于生产设备和生产枚率 的限制.实地号察发现该厂生产的 TP3O4不锈钢无 缝薄壁省固溶热处理时的保温时间没有达到规定所 要求的毎毫米壁厚保温2 min的要求，所以导致誓 壁受热不均匀*在保温后的急速冷却过程中会产生 较大的残余应力。
（3） 冷轿直 由于不锈钢管材固溶处理右所进 行的急冷+会使不锈钢普出现不同程度的变形.因此 矫直是不锈钢管生产过程中所必须的 工序.冷娇直 是利用金JH餅直棍施加外力强行将弯 曲的不锈钢管 娇直.这个过程仝 导致加工硬化并产生较大的残余 应力.如果冷娇直后没有采取任何消除残余应力的 措施*冷矫直时所产生的残余应力就会在不锈钢曾 壁完全保留下来。在冷矫竄过程中轿直点受压部分 表现为表面残余压应力，矫直点受拉部分则表现为 表商残余拉应力口
<4）局部表面缺陷 由于不锈钢管表面不可避 免地仔在各类局部机减扌远伤（如划.碰、伤、打字和标 记等）以及各种打磨缺陷（如砂紙、砂吊・砂轮打 等）,会造成钢晉表而凹凸不 T,这对钢管表面残余 应力的产生也有着車寒的影啪4
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