真空油淬马氏体不锈钢表面白亮层的形成原因

doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.10.047

金属热处理 ›› 2022, Vol. 47 ›› Issue (10): 275-282.DOI: 10.13251/j.issn.0254-6051.2022.10.047

真空油淬马氏体不锈钢表面白亮层的形成原因

丁亚红, 朱凯, 何军, 朱苓, 王巧利, 李剑飞

成都飞机工业(集团)有限责任公司, 四川成都 610091

收稿日期:2022-06-03 修回日期:2022-08-25 出版日期:2022-10-25 发布日期:2022-12-15
作者简介:丁亚红(1992—),女,工程师,硕士,主要研究方向为马氏体不锈钢,E-mail: 317059113@qq.com

Formation causes of white bright layer on surface of vacuum oil quenched martensitic stainless steel

Ding Yahong, Zhu Kai, He Jun, Zhu Ling, Wang Qiaoli, Li Jianfei

AVIC Chengdu Aircraft Industrial (Group) Co., Ltd., Chengdu Sichuan 610091, China

Received:2022-06-03 Revised:2022-08-25 Online:2022-10-25 Published:2022-12-15

摘要/Abstract

摘要： 马氏体不锈钢螺母的表面在空气环境中易出现棕黄色锈迹,利用光学显微镜、扫描电镜和化学元素检测等方法对马氏体不锈钢表面锈蚀进行分析。结果表明,马氏体不锈钢在真空固溶+油液淬火后表面形成一层均匀的白亮层组织,白亮层组织耐蚀性较正常的马氏体组织差,白亮层组织在空气中易锈蚀,锈蚀通常不穿透白亮层。通过碳含量测定及机理分析,认为白亮层产生的必要条件为真空加热、油液冷却。真空加热引起不锈钢表层合金元素Cr贫化、冷却时油液中的碳渗入导致表层增碳,导致淬火时不锈钢表层未发生马氏体转变,形成耐蚀性较差的白亮层组织。

关键词: 马氏体不锈钢, 真空固溶, 锈蚀, 白亮层, 增碳

Abstract: Surface of martensitic stainless steel nut was prone to brown yellow rust in the air environment. The surface rust of martensitic stainless steel was analyzed by means of optical microscope, scanning electron microscopy and chemical element detection. The results show that a uniform white bright layer structure is formed on surface of the martensitic stainless steel after vacuum quenched in oil. The corrosion resistance of the white bright layer is worse than that of normal martensite. The white bright layer is easy to rust in the air, and the rust does not penetrate the white bright layer. Through the measurement of carbon content and mechanism analysis, it is considered that the necessary conditions for the formation of white bright layer are vacuum heating and oil cooling. Vacuum heating causes the depletion of alloy element Cr on the surface of stainless steel, and carbon infiltration due to the oil decomposition leads to the carburization of the surface, which leads to no martensitic transformation on the surface of stainless steel during quenching, forming a white bright layer structure with poor corrosion resistance.

Key words: martensitic stainless steel, vacuum solution, rustiness, white bright layer, carbonization

中图分类号:

TG161

丁亚红, 朱凯, 何军, 朱苓, 王巧利, 李剑飞. 真空油淬马氏体不锈钢表面白亮层的形成原因[J]. 金属热处理, 2022, 47(10): 275-282.

Ding Yahong, Zhu Kai, He Jun, Zhu Ling, Wang Qiaoli, Li Jianfei. Formation causes of white bright layer on surface of vacuum oil quenched martensitic stainless steel[J]. Heat Treatment of Metals, 2022, 47(10): 275-282.

参考文献

[1]陆世英, 张廷凯, 康喜樊, 等. 不锈钢[M]. 北京: 原子能出版社, 1995.
[2]白鹤, 王伯健. 马氏体不锈钢成分、工艺和耐蚀性的进展[J]. 特殊钢, 2009, 30(2): 30-33.
Bai He, Wang Bojian. Progress in chemical composition, process and control resistance of martensite stainless steel[J]. Special Steel, 2009, 30(2): 30-33.
[3]刘虹, 何蕴增. 1Cr17Ni2钢晶间腐蚀试验[J]. 热加工工艺. 2003, 33(3): 55.
Liu Hong, He Yunzeng. Testing of intercrystalline corrosion 1Cr17Ni2 steel[J]. Hot Working Technology, 2003, 33(3): 55.
[4]文道维, 宋秀凤, 高秀玲. 1Cr17Ni2马氏体不锈钢的力学性能及抗耐蚀性能的研究[J]. 大电机技术, 1997(2): 33-38.
Wen Daowei, Song Xiufeng, Gao Xiuling. Study on mechanical and corrosion resistance properties of martensite stainless steel[J]. Large Electric Machine and Hydraulic Turbine, 1997(2): 33-38.
[5]胡光立, 谢希文. 钢的热处理(原理和工艺)[M]. 西安:西北工业大学出版社. 1985.
[6]山中久彦. 真空热处理[M]. 北京: 机械工业出版社, 1975.
[7]赵子伟, 余荷英. 真空淬火高速钢的异常现象[J]. 理化检验: 物理分册, 1985, 21(5): 6-10.
[8]邬占田, 刘喜明, 郭久柱, 等. 18-4-1高速钢真空油淬白亮层和熔化层形成原因的探讨[J]. 机械工程学报, 1995, 31(5): 91-96.
Wu Zhantian, Liu Ximing, Guo Jiuzhu, et al. Study on the white layer and melted layer formed on the surface of a vacuum heated J8-4-1 high speed steel after oil quenching[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 1995, 31(5): 91-96.
[9]邬占田, 张文宗, 王德春, 等. W₁₈Cr₄V钢真空油淬白亮层、熔化层形成原因的试验研究[J]. 长春工业大学学报, 1986, 7(2): 45-52.
Wu Zhantian, Zhang Wenzong, Wang Dechun, et al. Study on the formation of the white layer and the melted layer in W₁₈Cr₄V steel oil quenched in vacuum[J]. Journal of Changchun University of Technology, 1986, 7(2): 45-52.
[10]包永干. 真空热处理的发展[J]. 金属热处理, 1981, 6(10):1-7.
[11]刘国勋. 金属学原理[M]. 北京: 机械工业出版社, 1984.
[12]天津大学物理化学研究室. 物理化学[M]. 2版. 北京: 机械工业出版社, 1984.
[13]汪复兴. 金属物理[M]. 北京: 机械工业出版社, 1981.

[1]	李慧东, 张覃轶, 刘伟, 孙伟, 伍冬. 深冷处理对440C马氏体不锈钢组织和耐蚀性的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(8): 152-157.
[2]	李照国, 潘吉祥, 纪显彬, 魏海霞, 王珂. 淬火工艺对6Cr13马氏体不锈钢组织和性能的影响[J]. 金属热处理, 2022, 47(5): 226-229.
[3]	邓彪, 陈蓬, 王国栋. 回火温度对二次硬化马氏体不锈钢组织和性能的影响[J]. 金属热处理, 2021, 46(9): 65-71.
[4]	王会斌, 邱荣春, 陈葵, 刘香凝, 胡林森, 胡云波, 黄俊琼. 32Cr3MoVE钢的气体渗氮工艺[J]. 金属热处理, 2021, 46(9): 153-158.
[5]	贺利. 0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢底座的真空热处理[J]. 金属热处理, 2021, 46(8): 189-191.
[6]	李照国, 王珂, 纪显彬, 徐斌, 魏海霞. 回火温度对00Cr13Ni5Mo超级马氏体不锈钢组织及性能的影响[J]. 金属热处理, 2021, 46(5): 95-98.
[7]	纪显彬, 李照国, 魏海霞, 钱张信. 淬火温度和氮含量对马氏体不锈钢组织和性能的影响[J]. 金属热处理, 2021, 46(3): 130-134.
[8]	季慧玲, 吕金峄, 张义伟, 杨磊, 尹元德. 13Cr超级马氏体不锈钢热压缩变形行为与组织演变[J]. 金属热处理, 2021, 46(3): 159-165.
[9]	李苗苗, 邹德宁, 佟立波, 庞阳. N含量对13Cr超级马氏体不锈钢耐蚀性的影响[J]. 金属热处理, 2021, 46(12): 107-112.
[10]	宋逸思, 李传维, 陈益华, 李克, 胡海鹏, 顾剑锋. 0Cr16Ni5Mo1马氏体不锈钢的连续冷却相变动力学[J]. 金属热处理, 2021, 46(10): 12-17.
[11]	任伟, 唐丽娜, 吕超君, 王健波, 吴国华, 张天德. 真空气淬压力对马氏体不锈钢硬度的影响[J]. 金属热处理, 2020, 45(4): 156-160.
[12]	于文涛, 李晶, 徐猛, 史成斌. 球化退火工艺对高碳马氏体不锈钢8Cr13MoV组织及性能的影响[J]. 金属热处理, 2020, 45(12): 41-47.
[13]	史顺望, 刘波, 穆磊, 姜宏伟, 葛荣凡. 焊后低温热处理对马氏体不锈钢组织和性能的影响[J]. 金属热处理, 2020, 45(12): 136-139.
[14]	何潇, 李俊, 李绍宏, 赵昆渝, 梁建雄, 苏杰. 深冷处理后回火温度对15Cr超级马氏体不锈钢组织及耐点蚀性能的影响[J]. 金属热处理, 2020, 45(11): 62-67.
[15]	许荣君, 田伟光, 徐佳林, 陆海飞, 殷延雄. 热处理对Fe-Cr-Ni低碳马氏体不锈钢组织及性能的影响[J]. 金属热处理, 2020, 45(10): 114-118.

真空油淬马氏体不锈钢表面白亮层的形成原因

Formation causes of white bright layer on surface of vacuum oil quenched martensitic stainless steel

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价