苏州市铁素体不锈钢材质鉴定

不锈钢通常是指在大气、水、酸、碱和盐等溶液或其他腐蚀介质中具有良好的化学稳定性的高合金钢。根据gb/t[1]《钢的分类》以及国际上通用方法，按金相组织划分将不锈钢划分为5类，即铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体-铁素体双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢等。不锈钢不仅具有良好的耐腐蚀性、氧化性能、通常还具有优异的力学性能（如强度、韧性）、物理性能（磁性能、弹性）和工艺性能（铸造、压力加工、热处理、焊接），因而在化工、能源、机械、轻工等行业得到广泛应用。本文将分别介绍这五类不锈钢的低倍组织、非金属夹杂物、晶粒度、耐腐蚀性能等金相检验。

　　1 不锈钢的分类及金相组织

　　1.1 铁素体不锈钢

　　基体以体心立方晶体结构的铁素体组织（α相）为主，有磁性，一般不能通过热处理硬化，但冷加工使其轻微强化的不锈钢。含cr：11~30%，尚可含少量的mo、nb、ti，基本上不含ni，强度较高，耐氯化物应力腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀等性能优良，但对晶界腐蚀敏感，低温韧性较差。主要钢号有06cr13al、10cr17、10cr17mo、008cr27mo、008cr30mo2等。这类钢经900℃保温并空冷后显微组织为：铁素体及沿轧制方向分布的碳化物；经1200℃加热并水淬后的显微组织为δ铁素体+低碳马氏体。

　　1.2马氏体不锈钢

　　基体为马氏体组织，有磁性，通过热处理可调整其力学性能的不锈钢。马氏体不锈钢在高温状态的组织为奥氏体，经过淬火后，奥氏体转变为马氏体，故称其为马氏体不锈钢。马氏体不锈钢*常见的钢号有12cr12，20cr13，30cr13，40cr13等，它们含碳量较高，淬火后得到马氏体组织；有较高的强度、硬度、耐磨性；通过热处理可得到所要求的性能；切削加工性能较好，焊接性能差。

　　1.3奥氏体不锈钢

　　基体以面心立方晶体结构的奥氏体组织（γ相）为主，无磁性，主要通过冷加工使其强化的不锈钢。奥氏体不锈钢一般含cr16%~25%含ni7%~20%适当热处理后，室温下为单一的a组织。常见的钢号有12cr18ni9，06cr18ni11ti，06cr19ni10，304，316等有良好的塑性、韧性和耐蚀性，应用很广泛

　　1.4 奥氏体-铁素体双相不锈钢

　　基体兼有奥氏体和铁素体两相组织，有磁性，可通过冷加工使其强化的不锈钢。典型钢种有022cr22ni5mo3n，022cr26ni7mo3n等。国家标准中对其金相含量检验的方法有gb/t13305-2008《不锈钢中α－相面积含量金相测定法》。

　　1.5 沉淀硬化不锈钢

　　基体为奥氏体或马氏体组织，并能通过沉淀硬化（又称时效硬化）使其强化的不锈钢。沉淀硬化不锈钢固溶后为马氏体或半奥氏体组织，*终沉淀析出马氏体组织；有很高的强度；耐均匀腐蚀能力优于马氏体型钢；成型和焊接性能良好。典型的钢种有05cr17ni4cu4nb、07cr17ni7al、05cr15ni7mo2al等。

　　2.不锈钢的金相检验

　　2.1不锈钢的低倍组织及缺陷的试验方法

　　可以根据gb/t226-1991[3]《钢的低倍组织及缺陷酸蚀试验法》进行。浸湿一般用热蚀法，即将试样在hcl水溶液中浸泡，然后在流水中用刷子洗刷干净表面的腐蚀产物。此外还可采用hno3和hf水溶液或hcl和hno3水溶液中热蚀。

　　低倍组织的评定可以参照gb/t 1979-2001[4]《结构钢低倍组织缺陷评级图》标准进行。另外标准gb/t1220-2007《不锈钢棒》中规定，钢棒的横截面酸浸低倍或断口试样上不得有肉眼可见的缩孔、气泡、裂纹、夹杂、翻皮及白点。对较高级钢棒，其一般疏松、中心疏松、偏析均不得超过二级；对普通钢棒，其上述级别均不得超过三级。

　　2.2 不锈钢中的非金属夹杂物的评级

　　可按照gb/t10561-2005[5]《钢中非金属夹杂物含量的测定方法》进行取样，经研磨、抛光后观察整个抛光面的情况，取*严重视场进行夹杂物评级。在标准gb/t10561-2005中介绍了五类夹杂物，a类（硫化物），b类（氧化铝），c类（硅酸盐），d类（球状氧化物），ds类（单颗粒球状类）。

　　2.3 奥氏体钢的晶粒度检验

　　试样经研磨、抛光及腐蚀后，按照gb/t 6394-2002《金属平均晶粒度测定方法》采用比较法，面积法，截距法进行晶粒度评级。

　　2.4 不锈钢的耐腐蚀性能

　　可按照gb/t4334-2008[7]《金属和合金的腐蚀 不锈钢晶间腐蚀试验方法》进行试验和评级。