《表2 0Cr16Ni6不锈钢相变温度[1]》

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《0Cr16Ni6不锈钢真空热处理表面硬度偏低研究》

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为对表层不同区域进行深入分析，图5为不同深度处金相组织放大照片。图5a为表面受影响区整体照片，从中可以看到，受影响区明显分为三个区域，即最表层黑色组织区，次表层白亮区以及过渡区。图5b为心部组织放大照片，为典型细密板条状马氏体组织，夹杂着弥散析出的碳化物。0Cr16Ni6不锈钢wC为0.1%以下，经固溶、冰冷处理后，大部分转变为低碳板条状马氏体形态，中温时效回火后，部分碳化物弥散析出，心部组织为典型的该热处理制度下组织形态，符合相关性能要求。图5c为最表层黑色组织放大照片，从中可以看出，表层存在大量的碳化物的析出，既有大块碳化物形态，又有细小圆形的弥散形态，无明显针状或板条状马氏体形态。推测可能是表面碳浓度不均以及碳化物的析出，使得马氏体转变可在碳化物边界以及晶界同时发生，最终得到极为细小的隐针马氏体（无明显针状或板条形态）和残留奥氏体复相组织，其上夹杂着碳化物，高含碳量的隐针马氏体和弥散碳化物的存在，使得最表层硬度明显升高。图5d为次表层白亮部分组织放大照片，结合维氏硬度，此部分硬度较低（0.4mm处仅为61.5HRA），推测此白亮部分为奥氏体，其上夹杂着碳化物析出。分析认为，次表层奥氏体在冰冷处理后依然未发生转变，可能与其更高的碳含量有关，查《中国航空材料手册》（见表2)，0Cr16Ni6不锈钢马氏体开始转变点Ms温度为-9℃，碳元素能明显地降低Ms点，次表层的增碳导致Ms点降至冰冷温度-70℃以下，从而使得奥氏体相保留。比较最表层发生马氏体转变，而次表层未发生马氏体转变，推测可能为最表层碳浓度较次表层低，Ms点未降至冰冷处理温度以下，且最表层和心部的马氏体转变，使得次表层处于压应力状态，进一步抑制了次表层的马氏体转变，导致次表层奥氏体相基本保留，因此硬度很低。