2024年6月10日发(作者：史晗雨)
■猜造
FOUNDRY
铸钢
*
铸铁
Vol.
68
No.4
2019
碳含量对
ZGCr17Ni2
马氏体不锈钢组织和
力学性能的影响
宋艳玲
S
索忠源
2,
王
鑫
2,
王毅坚
$
(1
.吉林工业职业技术学院
，吉林吉林
132013;
2
.吉林化工学院机电工程学院
，
吉林吉林
132022)
摘要
：
采用光学显微镜
、
扫描电镜
、
洛氏硬度计'
冲击等试验方法
，
研究了碳含量对
ZGCrl7Ni2马氏体不锈钢组织和力学性能的影响
。
结果表明
：
碳含量从
0.17%
增加至
0.99%
时
，
ZGCrl7Ni2
不锈钢显微组织由珠光体
+
马氏体
+
残余奥氏体
+
碳化物
+
S
铁素体转变为珠光
体
+
马氏体+
残余奥氏体
+
碳化物
+
莱氏体
，
且碳含量增加
，
菜氏体含量增大
；
硬度由
HRC35
提
高至
HRC50,
冲击功则由
45
J
降至
8
J
。
关键词
：
ZGCrl7Ni2
马氏体不锈钢
；
碳含量
；
显微组织
；
力学性能
ZGCrl7Ni2
是一类具有高强、
高耐蚀性能的马氏体型不锈钢
，
广泛应用在航空
航天
、
海洋船舶
、
化工机械
、
水利电力
、
机械制造等工业领域冋
。
ZGCrl7Ni2
的碳
含量与其显微组织
、
力学性能有较强的相关性
，
是影响该钢种硬度'
韧性、
耐磨
、
及淬透性的主要元素内
。
碳含量低
，
铸件淬透性不足
，
钢的硬度低'
耐磨性差"
随着碳含量增大
，
碳化物数量增加
，
基体硬度提高
，
耐磨性增强
。
若该铸钢中碳含
量过高，
会直接导致钢的硬度提高
、
韧性降低
，
而且热处理时容易产生裂纹旧"。目
前
，
关于
lCrl7Ni2
马氏体不锈钢的显微组织
、
力学性能以及热处理工艺等方面报道
较多
zm,
但该不锈钢碳含量变化至中
、
高碳系列的组织
、
性能
、
热处理规范等报道
作者简介
：
宋艳玲
(
1978-)
,
女
，
副教授
，
硕士研究生
，
主要从事耐热合金
、
非
晶合金等材料的组织
、
性能的研究
。
E-mail:
songyanling_03@
较少
。
因此
，
本文以
ZGCrl7Ni2
为研究对象
，
研究了碳含量在
0.17%
〜
0.99%
范围内变化
时对其显微组织和力学性能的影响
。
本研究可为该体系不锈钢在更多领域应用提供
重要的理论依据及参考
。
1
试验材料与方法
ZGCrl7Ni2
系列马氏体不锈钢试块是以微碳锯
、
低碳钢
、
¥
臬板
、
A3
钢等为原
中图分类号
：TG
142.24
；
TG
162.9
文献标识码
：
A
文章编号:
1001-4977(2019)
04-0332-04
基金项目
：
吉林工业职业技术学院项
目
(
17ky02
)
；
吉林市科
技局项目
(
20166020
)
；
吉林化工学院项目
(
2017036
)
。
收稿日期
：
2018-10-31
收到初稿,
2018-12-21
收到修订稿
。
料
，
在250
kg
中频感应熔炉中进行熔炼
、
浇注成形
。
利用
CS-500HF
型高频红外碳硫
分析仪
、
过硫酸钠化学滴定法测定试验钢的化学成分
，
如表
1
所示
。
采用线切割方法在试验钢上截取尺寸为
10
mmx
10
mmx
10
mm
的金相试样
，
经
机械抛光及王水腐蚀处理后
，
利用
PTI
型光学显微镜观察显微组织
。
利用
HRC-150A
型洛氏硬度计测试试样基体硬度
，
每个试样测
5
次
，
取其平均值作为试验数据
。
根据
GB/T
229
—
2007
标准
，
冲击试样采用
V
型缺口试样
，
尺寸为
10
mmx
10
mm
x
55
mm,
在半自动
JB-300B
型冲击试验机上进行室温冲击试验
。
2
结果与讨论
2.1
碳含量对
ZGCr17Ni2
马氏体不锈钢组织的影响
图
1
为不同碳含量
ZGCrl7Ni2
马氏体不锈钢的显微组织
。
可以看出
，
随着碳含量
的增加
，
ZGCrl7Ni2
马氏体不锈钢组织变化较大
。
碳含量为
0.17%
时
，
不锈钢组织主
2019
年第4
期
/
第
68
卷
铸钢
・
铸铁
foundry
话造
m
要由珠光体
+
马氏体
+
残余奥氏体
+
碳化物
+
8
铁素体组
Id
箭头所示
）
含量进一步增大
，
莱氏体骨架形成
，
对
基体的割裂作用加剧
，
严重降低了合金的冲击韧性
，
成
。
少量块状
8
铁素体主要呈断续网状分布在晶粒间
的晶界处
（
la
）
。
当碳含量增加至
0.27%
时
，
6
铁素体
但对于试验钢在低应力下耐磨性的提高具有促进作
相消失
，
组织中主要由珠光体
+
马氏体
+
残余奥氏体
+
碳
化物组成
（
lb
）
。
由于碳含量的增加
，
基体和碳化物
用
。
碳含量由
0.17%
提高至
0.99%,
合金的显微组织由
珠光体
+
马氏体
+
残余奥氏体
+
碳化物
+
8
铁素体转变为
珠光体
+
马氏体
+
残余奥氏体
+
碳化物
+
菜氏体组织
，
且
莱氏体的量随含碳量的增加而显著增多
。
碳是扩大奥
相中的碳量同时增加
，
有更多的碳与锯等其他合金元
素融入到奥氏体中
，
稳定了奥氏体组织
，
使马氏体转
变开始温度降低
，
淬火过程中
，
保留了较多残余奥氏
氏体相区元素
，
随着碳含量的增多
，
A3
点下降
，
奥氏
体稳定性加强
；
同时
，
因碳含量的增加
，
使
E
点左移
，
合金成分在快速冷却条件下进入了
"伪共晶
”
区
，
形
成含量较多的莱氏体组织，
这与图
1
显微组织形貌的变
化规律一致
。
体
。
图
1
c
是碳含量为
0.53%
时试验不锈钢的显微组织
。
由于碳元素含量进一步增大
，
使得合金成分共晶点强
烈左移
，
在冷却过程中碳
、
铁
、
¥
各等合金元素形成的
（
Cr,
Fe
）
23C
6
碳化物相与奥氏体发生共晶反应
，
生成
了莱氏体组织
。
当碳含量增加至
0.99%
时
，
菜氏体
（
图
表
1
ZGCrl7Ni2
马氏体不锈钢的化学成分
Table
1
Chemical
composition
of
ZGCrl7Ni2
martensitic
stainless
steels
编号
%/%
P
0.028
0.018
Fe
余量
余量
C
0
」
7
0.27
Cr
Ni
Si
0.48
0.55
0.57
0.47
Mn
Mo
0.21
S
0.024
0.015
0.012
1
17.03
1.98
2.52
0.52
0.57
0.42
0.38
2
3
16.2
16.74
17.86
0.19
0.23
0.53
0.99
2.25
1.82
0.030
0.033
余量
余量
4
0.43
0.018
(
a
)
0.1
7%C
( b
)
0.27%C
(
c
)
0.53%C
(
d
)
0.99%C
图
1
不同碳含量
ZGCrl7Ni2
马氏体不锈钢显微组织
Fig.
1
Microstructure
of
ZGCrl
7Ni2
martensitic
stainless
steels
with
different
amounts
of
carbon
FOUNDRY
铸钢
•
铸铁
Vol.68
No.4
2019
2.2
碳含量对
ZGCr17Ni2
马氏体不锈钢力学性能
的影响
图
2
为不同碳含量的
ZGCrl7Ni2
马氏体不锈钢试
样洛氏硬度值及冲击功
。
由图可以看出
，
随着碳含量
（
3c,
3d
）
。
图
3a
试样断面上形成的韧窝多而深
，
主
要是材料在微区范围内塑性变形产生的显微空洞
，
在
冲击应力作用下聚集长大串联而成
。
在此过程中合金
吸收了大量的变形功
，
表现出高韧度值內
。
随着该不锈
的增加
，
试样的洛氏硬度明显提高
，
碳含量由
0.17%
增加到
0.99%,
试样的洛氏硬度由
HRC35
逐步升到
钢中碳含量增加
，
沿晶分布的碳化物含量增大
，
在冲
击应力作用下
，
造成晶界应力集中
，
冲击过程中
，晶
界处碳化物先发生脆性断裂
，
从而出现解理单元
，
韧
窝减少
，
脆性加剧
。
特别是莱氏体组织的岀现
，
割裂
52
5
o
4
4
6
44
42
4o
38
3
6
34
0C
HRC50
。
试样的冲击功随碳含量的增加急剧下降
，
碳
含量为
0.17%
时
，
试样冲击功最大
，
达到
45J,
而碳含
量为
0.99%
时
，
冲击功降低至
8
J
。
ZGCrl7Ni2
马氏体不锈钢
，
其硬度对碳含量异常
敏感
。
当碳含量达到
0.27%
以后，固溶强化作用幵始
显现
，
马氏体和碳化物的比例增加
，
硬度显著增加
。
由于碳在基体中的过饱和度是一定的
，
超过一定范围
O
&
H
豈
50
4
5
4
0
3
5
3
0
2
5
2
0
1
5
1
0
5
对硬度的影响有限
，
所以当合金中碳含量达到
0.53%
时
，
硬度增长缓慢并趋于平稳
。
此后随着碳含量增大
到
0.99%,
该不锈钢组织中出现莱氏体
，
其含量逐渐
增多
，
试样硬度再次明显提升
，
试验钢冲击功下降
。
0.2
0.4
0.6
碳含量
/%
0.8
.0
图
3
为不同碳含量下
ZGCrl7Ni2
马氏体不锈钢试样的冲
击断口形貌
。
可以看到
，
含碳量为
0.17%
时
，
试验钢
试样断口上表现为多而深的韧窝
（
3a
）
。当碳含量为
图
2
不同碳含量的
ZGCrl7Ni2
马氏体不锈钢性能
随
C
含量的变化曲线
0.27%
时
，
韧窝逐渐变浅变少
（
3b
）。
随着碳含量的再
Fig.
2
Change
curves
of
mechanical
properties
of
ZGCrl7Ni2
martensitic
stainless
steels
with
different
amounts
of
carbon
进一步增加
，
韧窝数量逐渐减少
，
并且出现解理单元
fMAY/14
(山
(
a
)
O.I7%C
(
b
)
0.27%C
(
c
)
0.53%C
(
d
)
0.99%C
图
3
不同碳含量的
ZGCrl7Ni2
马氏体不锈钢试样的断口形貌
Fie.
3
Fracture
morphologies
of
ZGCrl
7Ni2
martensitic
stainless
steels
with
different
amounts
of
carbon
2019
年第
4
期
/
第
68
卷
铸钢
•
铸铁
FOUNDRY
了基体组织
。
当外加应力超过材料断裂抗力时
，
发生
显微组织由珠光体
+
马氏体
+
残余奥氏体
+
碳化物
+
8
铁
素体转变为珠光体
+
马氏体
+
残余奥氏体
+
碳化物
+
菜氏
了解理断裂
，
宏观表现为韧性低
。
由此可见
，
碳含量
升高所导致的菜氏体和碳化物含量增大
，
是造成材料
出现解理断口的根本原因
。
体
，
且莱氏体的量随碳含量增加而增多
。
(
2
)
ZGCrl7Ni2
马氏体不锈钢随碳含量由
0.17%
逐步提高至
0.99%
时
，
合金硬度由
HRC35
提高至
3
结论
(
l
)
ZGCrl
7Ni2
马氏体不锈钢碳含量在
HRC50,
冲击吸收能量由
45
J
降至
8
J,
莱氏体的割裂作
用是造成试验钢韧性显著降低的根本原因
。
0.17%〜
0.99%
范围内变化时
，
随着碳含量的增加
，
铸钢
参考文献
：
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孙枫.佟小军.王广生.等.
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宋自力.杜晓东.陈翌庆.等
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陈善平
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张瑞娜.等•碳含量对
Cr25
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及性能的影响
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ZHU
Q
T.
LI
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SHI
C
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吴怖
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王雷刚
，
胡晓峰.等
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11CH7
高碳马氏体不锈钢热变形
行为研究
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114-117.
[11]
ANDERKO
K,
SCHAFER
L,
Materna-Morris
E.
Effect
[4]
刘松不同
5
铁素体含量的
ICrl7Ni2
钢耐腐蚀性能硏究
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失
效分析与防护.
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the
8
-ferrite
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仝帅武.杜景红
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含量对低硫磷
Si-Mn
系低合金
181
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1
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巢禹轩.蒋克全
，
王宝龙
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65
(
II
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[6]
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，郭海龙.等•碳含量对高强高韧铸钢组织和
性能的影响
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马涛涛
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68
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:
32-35.
[7]
黄曼曼
，
踞子来.姜利坤•碳含量对新型耐磨铸钢组织和力学
Effect
of
Carbon
Content
on
Microstructure
and
Mechanical
Properties
of
ZGCrl7Ni2
Martensitic
Stainless
Steel
SONG
Yan-ling
1
,
SUO
Zhong-yuan
2
,
WANG
Xin
2
,
WANG
Yi-jian
2
(1
.
Jilin
Vocational
College
of
Industry
and
Technology,
Jilin
132013,
Jilin,
China;
2.
College
of
Mechanical
and
Electrical
Engineering,
Jilin
Institute
of
Chemical
Technology,
Jilin
132022,
Jilin,
China)
Abstract:
The
effect
of
carb
on
con
tent
on
the
microstructure
and
properties
of
ZGCrl
7Ni2
marte
nsitic
stainless
steel
was
investigated
by
means
of
optical
microscopy,
scanning
electron
microscopy,
Rockwell
hardness
tester,
and
impact
test
method.
The
results
show
that,
with
the
increase
of
carb
on
content
in
the
range
of
0.17%-
0.99%,
the
microstructure
translates
from
pearlite+martensite+retained
austenite+carbide+delta
ferrite
to
pearlite+martensite+retained
austenite+carbide+ledeburite.
The
amount
of
ledeburite
increases
gradually
with
the
in
crease
of
carbon
con
tent.
The
hardness
is
increased
from
HRC35
to
HRC50,
but
the
shock
absorption
energy
is
reduced
from
45
J
to
8
J.
Key
words:
ZGCrl
7Ni2
martensitic
stainless
steel;
carbon
content;
microstructure;
mechanical
properties
(
编辑
：
刘冬
,
ldm@
)
2024年6月10日发(作者：史晗雨)
■猜造
FOUNDRY
铸钢
*
铸铁
Vol.
68
No.4
2019
碳含量对
ZGCr17Ni2
马氏体不锈钢组织和
力学性能的影响
宋艳玲
S
索忠源
2,
王
鑫
2,
王毅坚
$
(1
.吉林工业职业技术学院
，吉林吉林
132013;
2
.吉林化工学院机电工程学院
，
吉林吉林
132022)
摘要
：
采用光学显微镜
、
扫描电镜
、
洛氏硬度计'
冲击等试验方法
，
研究了碳含量对
ZGCrl7Ni2马氏体不锈钢组织和力学性能的影响
。
结果表明
：
碳含量从
0.17%
增加至
0.99%
时
，
ZGCrl7Ni2
不锈钢显微组织由珠光体
+
马氏体
+
残余奥氏体
+
碳化物
+
S
铁素体转变为珠光
体
+
马氏体+
残余奥氏体
+
碳化物
+
莱氏体
，
且碳含量增加
，
菜氏体含量增大
；
硬度由
HRC35
提
高至
HRC50,
冲击功则由
45
J
降至
8
J
。
关键词
：
ZGCrl7Ni2
马氏体不锈钢
；
碳含量
；
显微组织
；
力学性能
ZGCrl7Ni2
是一类具有高强、
高耐蚀性能的马氏体型不锈钢
，
广泛应用在航空
航天
、
海洋船舶
、
化工机械
、
水利电力
、
机械制造等工业领域冋
。
ZGCrl7Ni2
的碳
含量与其显微组织
、
力学性能有较强的相关性
，
是影响该钢种硬度'
韧性、
耐磨
、
及淬透性的主要元素内
。
碳含量低
，
铸件淬透性不足
，
钢的硬度低'
耐磨性差"
随着碳含量增大
，
碳化物数量增加
，
基体硬度提高
，
耐磨性增强
。
若该铸钢中碳含
量过高，
会直接导致钢的硬度提高
、
韧性降低
，
而且热处理时容易产生裂纹旧"。目
前
，
关于
lCrl7Ni2
马氏体不锈钢的显微组织
、
力学性能以及热处理工艺等方面报道
较多
zm,
但该不锈钢碳含量变化至中
、
高碳系列的组织
、
性能
、
热处理规范等报道
作者简介
：
宋艳玲
(
1978-)
,
女
，
副教授
，
硕士研究生
，
主要从事耐热合金
、
非
晶合金等材料的组织
、
性能的研究
。
E-mail:
songyanling_03@
较少
。
因此
，
本文以
ZGCrl7Ni2
为研究对象
，
研究了碳含量在
0.17%
〜
0.99%
范围内变化
时对其显微组织和力学性能的影响
。
本研究可为该体系不锈钢在更多领域应用提供
重要的理论依据及参考
。
1
试验材料与方法
ZGCrl7Ni2
系列马氏体不锈钢试块是以微碳锯
、
低碳钢
、
¥
臬板
、
A3
钢等为原
中图分类号
：TG
142.24
；
TG
162.9
文献标识码
：
A
文章编号:
1001-4977(2019)
04-0332-04
基金项目
：
吉林工业职业技术学院项
目
(
17ky02
)
；
吉林市科
技局项目
(
20166020
)
；
吉林化工学院项目
(
2017036
)
。
收稿日期
：
2018-10-31
收到初稿,
2018-12-21
收到修订稿
。
料
，
在250
kg
中频感应熔炉中进行熔炼
、
浇注成形
。
利用
CS-500HF
型高频红外碳硫
分析仪
、
过硫酸钠化学滴定法测定试验钢的化学成分
，
如表
1
所示
。
采用线切割方法在试验钢上截取尺寸为
10
mmx
10
mmx
10
mm
的金相试样
，
经
机械抛光及王水腐蚀处理后
，
利用
PTI
型光学显微镜观察显微组织
。
利用
HRC-150A
型洛氏硬度计测试试样基体硬度
，
每个试样测
5
次
，
取其平均值作为试验数据
。
根据
GB/T
229
—
2007
标准
，
冲击试样采用
V
型缺口试样
，
尺寸为
10
mmx
10
mm
x
55
mm,
在半自动
JB-300B
型冲击试验机上进行室温冲击试验
。
2
结果与讨论
2.1
碳含量对
ZGCr17Ni2
马氏体不锈钢组织的影响
图
1
为不同碳含量
ZGCrl7Ni2
马氏体不锈钢的显微组织
。
可以看出
，
随着碳含量
的增加
，
ZGCrl7Ni2
马氏体不锈钢组织变化较大
。
碳含量为
0.17%
时
，
不锈钢组织主
2019
年第4
期
/
第
68
卷
铸钢
・
铸铁
foundry
话造
m
要由珠光体
+
马氏体
+
残余奥氏体
+
碳化物
+
8
铁素体组
Id
箭头所示
）
含量进一步增大
，
莱氏体骨架形成
，
对
基体的割裂作用加剧
，
严重降低了合金的冲击韧性
，
成
。
少量块状
8
铁素体主要呈断续网状分布在晶粒间
的晶界处
（
la
）
。
当碳含量增加至
0.27%
时
，
6
铁素体
但对于试验钢在低应力下耐磨性的提高具有促进作
相消失
，
组织中主要由珠光体
+
马氏体
+
残余奥氏体
+
碳
化物组成
（
lb
）
。
由于碳含量的增加
，
基体和碳化物
用
。
碳含量由
0.17%
提高至
0.99%,
合金的显微组织由
珠光体
+
马氏体
+
残余奥氏体
+
碳化物
+
8
铁素体转变为
珠光体
+
马氏体
+
残余奥氏体
+
碳化物
+
菜氏体组织
，
且
莱氏体的量随含碳量的增加而显著增多
。
碳是扩大奥
相中的碳量同时增加
，
有更多的碳与锯等其他合金元
素融入到奥氏体中
，
稳定了奥氏体组织
，
使马氏体转
变开始温度降低
，
淬火过程中
，
保留了较多残余奥氏
氏体相区元素
，
随着碳含量的增多
，
A3
点下降
，
奥氏
体稳定性加强
；
同时
，
因碳含量的增加
，
使
E
点左移
，
合金成分在快速冷却条件下进入了
"伪共晶
”
区
，
形
成含量较多的莱氏体组织，
这与图
1
显微组织形貌的变
化规律一致
。
体
。
图
1
c
是碳含量为
0.53%
时试验不锈钢的显微组织
。
由于碳元素含量进一步增大
，
使得合金成分共晶点强
烈左移
，
在冷却过程中碳
、
铁
、
¥
各等合金元素形成的
（
Cr,
Fe
）
23C
6
碳化物相与奥氏体发生共晶反应
，
生成
了莱氏体组织
。
当碳含量增加至
0.99%
时
，
菜氏体
（
图
表
1
ZGCrl7Ni2
马氏体不锈钢的化学成分
Table
1
Chemical
composition
of
ZGCrl7Ni2
martensitic
stainless
steels
编号
%/%
P
0.028
0.018
Fe
余量
余量
C
0
」
7
0.27
Cr
Ni
Si
0.48
0.55
0.57
0.47
Mn
Mo
0.21
S
0.024
0.015
0.012
1
17.03
1.98
2.52
0.52
0.57
0.42
0.38
2
3
16.2
16.74
17.86
0.19
0.23
0.53
0.99
2.25
1.82
0.030
0.033
余量
余量
4
0.43
0.018
(
a
)
0.1
7%C
( b
)
0.27%C
(
c
)
0.53%C
(
d
)
0.99%C
图
1
不同碳含量
ZGCrl7Ni2
马氏体不锈钢显微组织
Fig.
1
Microstructure
of
ZGCrl
7Ni2
martensitic
stainless
steels
with
different
amounts
of
carbon
FOUNDRY
铸钢
•
铸铁
Vol.68
No.4
2019
2.2
碳含量对
ZGCr17Ni2
马氏体不锈钢力学性能
的影响
图
2
为不同碳含量的
ZGCrl7Ni2
马氏体不锈钢试
样洛氏硬度值及冲击功
。
由图可以看出
，
随着碳含量
（
3c,
3d
）
。
图
3a
试样断面上形成的韧窝多而深
，
主
要是材料在微区范围内塑性变形产生的显微空洞
，
在
冲击应力作用下聚集长大串联而成
。
在此过程中合金
吸收了大量的变形功
，
表现出高韧度值內
。
随着该不锈
的增加
，
试样的洛氏硬度明显提高
，
碳含量由
0.17%
增加到
0.99%,
试样的洛氏硬度由
HRC35
逐步升到
钢中碳含量增加
，
沿晶分布的碳化物含量增大
，
在冲
击应力作用下
，
造成晶界应力集中
，
冲击过程中
，晶
界处碳化物先发生脆性断裂
，
从而出现解理单元
，
韧
窝减少
，
脆性加剧
。
特别是莱氏体组织的岀现
，
割裂
52
5
o
4
4
6
44
42
4o
38
3
6
34
0C
HRC50
。
试样的冲击功随碳含量的增加急剧下降
，
碳
含量为
0.17%
时
，
试样冲击功最大
，
达到
45J,
而碳含
量为
0.99%
时
，
冲击功降低至
8
J
。
ZGCrl7Ni2
马氏体不锈钢
，
其硬度对碳含量异常
敏感
。
当碳含量达到
0.27%
以后，固溶强化作用幵始
显现
，
马氏体和碳化物的比例增加
，
硬度显著增加
。
由于碳在基体中的过饱和度是一定的
，
超过一定范围
O
&
H
豈
50
4
5
4
0
3
5
3
0
2
5
2
0
1
5
1
0
5
对硬度的影响有限
，
所以当合金中碳含量达到
0.53%
时
，
硬度增长缓慢并趋于平稳
。
此后随着碳含量增大
到
0.99%,
该不锈钢组织中出现莱氏体
，
其含量逐渐
增多
，
试样硬度再次明显提升
，
试验钢冲击功下降
。
0.2
0.4
0.6
碳含量
/%
0.8
.0
图
3
为不同碳含量下
ZGCrl7Ni2
马氏体不锈钢试样的冲
击断口形貌
。
可以看到
，
含碳量为
0.17%
时
，
试验钢
试样断口上表现为多而深的韧窝
（
3a
）
。当碳含量为
图
2
不同碳含量的
ZGCrl7Ni2
马氏体不锈钢性能
随
C
含量的变化曲线
0.27%
时
，
韧窝逐渐变浅变少
（
3b
）。
随着碳含量的再
Fig.
2
Change
curves
of
mechanical
properties
of
ZGCrl7Ni2
martensitic
stainless
steels
with
different
amounts
of
carbon
进一步增加
，
韧窝数量逐渐减少
，
并且出现解理单元
fMAY/14
(山
(
a
)
O.I7%C
(
b
)
0.27%C
(
c
)
0.53%C
(
d
)
0.99%C
图
3
不同碳含量的
ZGCrl7Ni2
马氏体不锈钢试样的断口形貌
Fie.
3
Fracture
morphologies
of
ZGCrl
7Ni2
martensitic
stainless
steels
with
different
amounts
of
carbon
2019
年第
4
期
/
第
68
卷
铸钢
•
铸铁
FOUNDRY
了基体组织
。
当外加应力超过材料断裂抗力时
，
发生
显微组织由珠光体
+
马氏体
+
残余奥氏体
+
碳化物
+
8
铁
素体转变为珠光体
+
马氏体
+
残余奥氏体
+
碳化物
+
菜氏
了解理断裂
，
宏观表现为韧性低
。
由此可见
，
碳含量
升高所导致的菜氏体和碳化物含量增大
，
是造成材料
出现解理断口的根本原因
。
体
，
且莱氏体的量随碳含量增加而增多
。
(
2
)
ZGCrl7Ni2
马氏体不锈钢随碳含量由
0.17%
逐步提高至
0.99%
时
，
合金硬度由
HRC35
提高至
3
结论
(
l
)
ZGCrl
7Ni2
马氏体不锈钢碳含量在
HRC50,
冲击吸收能量由
45
J
降至
8
J,
莱氏体的割裂作
用是造成试验钢韧性显著降低的根本原因
。
0.17%〜
0.99%
范围内变化时
，
随着碳含量的增加
，
铸钢
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Effect
of
Carbon
Content
on
Microstructure
and
Mechanical
Properties
of
ZGCrl7Ni2
Martensitic
Stainless
Steel
SONG
Yan-ling
1
,
SUO
Zhong-yuan
2
,
WANG
Xin
2
,
WANG
Yi-jian
2
(1
.
Jilin
Vocational
College
of
Industry
and
Technology,
Jilin
132013,
Jilin,
China;
2.
College
of
Mechanical
and
Electrical
Engineering,
Jilin
Institute
of
Chemical
Technology,
Jilin
132022,
Jilin,
China)
Abstract:
The
effect
of
carb
on
con
tent
on
the
microstructure
and
properties
of
ZGCrl
7Ni2
marte
nsitic
stainless
steel
was
investigated
by
means
of
optical
microscopy,
scanning
electron
microscopy,
Rockwell
hardness
tester,
and
impact
test
method.
The
results
show
that,
with
the
increase
of
carb
on
content
in
the
range
of
0.17%-
0.99%,
the
microstructure
translates
from
pearlite+martensite+retained
austenite+carbide+delta
ferrite
to
pearlite+martensite+retained
austenite+carbide+ledeburite.
The
amount
of
ledeburite
increases
gradually
with
the
in
crease
of
carbon
con
tent.
The
hardness
is
increased
from
HRC35
to
HRC50,
but
the
shock
absorption
energy
is
reduced
from
45
J
to
8
J.
Key
words:
ZGCrl
7Ni2
martensitic
stainless
steel;
carbon
content;
microstructure;
mechanical
properties
(
编辑
：
刘冬
,
ldm@
)