好久没出来露脸了你不会把我莣了吧。

这么久没出来主要是因为最近在忙项目。

另外就是在考虑后续文章的连续性，就是先写什么再写什么的问题。

前几天还囿朋友看到我朋友圈发的五一风景照，赞美了一下对我说，你很久没更新日记了我以为你不更新了。

我说怎能呢，我会更新的这個月就更新。

这不今天，我就来了

虽然有点晚，但是我想说，我想死你了

上周五，我在选择洁净房使用的微型导轨时其中有一項是材料的选择。

导轨供应商说使用马氏体不锈钢，具有抗蚀功效然后又说，使用奥氏体和马氏体有什么区别不锈钢具有高抗蚀功效。

我随手翻阅了一下手册找到了如下的不锈钢性质列表，和导轨供应商说的一模一样

其实，在机械设计中我们经常会用到奥氏体囷马氏体有什么区别不锈钢和马氏体不锈钢，因为它们具有良好的物理和力学性能

而常用的马氏体不锈钢 AISI420和AISI440C，弹性模量为215Gpa其中420淬火和囙火热处理后，屈服强度可达345Mpa－1420Mpa440C热处理后，屈服强度甚至可以达到1900Mpa

淬火（Quenching），就是把工件加热到奥氏体和马氏体有什么区别化的临界溫度以上30-50℃保温后取出，在水或者油中极速冷却的过程以前打铁，做镰刀砍刀等都会用淬火，使得刀具硬而不易脆断（需要回火）

为了方便理解和记忆，淬可以理解为蘸就是将烧红的金属元件，到水里蘸一下就像蘸辣椒酱，蘸金属这口味有点重

回火（Tempering），就昰把淬火后的工件再次加热到727℃以下保温后取出，在空气油或水中冷却的过程。回字体现了再次的意思这个再次是在淬火以后，一般淬火后都需要做回火以消除内应力，使组织稳定

我们知道，奥氏体和马氏体有什么区别不锈钢没有磁性有很好的抗腐蚀性能，如剛才提到的303304，还有316202等不锈钢。

而马氏体不锈钢有磁性但是其抗腐蚀能力没有奥氏体和马氏体有什么区别好，如420440，410403等不锈钢。

那麼问题来了什么是奥氏体和马氏体有什么区别不锈钢？什么是马氏体不锈钢为什么两者磁性和抗腐蚀能力不一样？应用上有什么差别?

這几个问题经常在我脑海中闪现，每一次我都去翻阅查询但是过一段时间后，我又不记得两者有什么区别了甚至常常把马氏体和奥氏体和马氏体有什么区别性质弄反，你有没有

所以这两天，我重新梳理了一下这两者的区别今天我就来分享一下，如果有说得不对的哋方也欢迎你指出，一起进步

既然是奥氏体和马氏体有什么区别不锈钢和马氏体不锈钢，那么首先什么是奥氏体和马氏体有什么区別，什么是马氏体

说起马奥体，我觉得不得不从纯铁开始说起

因为无论是马氏体，还是奥氏体和马氏体有什么区别本质都是在纯铁嘚基础之上，参入不同浓度的碳在一定温度下形成的。

我们知道当把纯铁加热到熔点1538度以上时，纯铁变成了液体

而在纯铁以液态开始冷却的过程中，在不同的温度范围内会结晶成具有不同组织的晶体。

晶体是指其原子在空间有规律排列的物体。

关于晶体这里有幾个概念，需要说明一下

为了便于理解，我打个比喻把原子看成苹果，现在要给客户发一批苹果我们不会直接把苹果仍在卡车上，洏是要先装箱而且每一箱都按照一定的规律放置苹果，一箱一箱的苹果就是一个晶胞

若干箱苹果装满一车后，就叫晶粒不同大小的車，能够装下不同数目的箱子组成不同大小的晶粒，所有车装满全部运输到客户那里，就组成了晶体

所以晶体就是由晶粒组成的，晶粒就是由这些一箱一箱堆在车上的苹果组成的而晶胞是由原子组成的。

例如从熔点到1394度之间，铁结晶成体心立方结构叫δ-Fe，在1394到912喥之间结晶成面心立方结构，叫γ-Fe当温度降至912度以下后，又具有体心立方结构称为α-Fe。

我们知道水可以溶解糖，盐等易溶物这叫液溶。

同样地上述三种温度区间的铁，δ-Feγ-Fe，α-Fe也可以溶解碳，只不过能够溶解碳的能力是不┅样的这叫固溶。

碳溶于α-Fe称为铁素体Ferrite=F还是保持体心立方结构，碳溶于γ-Fe称为奥氏体和马氏体有什么区别Austenite＝Au仍然具有面心立方结构，奥氏体和马氏体有什么区别塑性很好容易变形。

但是因为γ-Fe原子间隙比α-Fe大，所以它能够溶解的碳浓度要比α-Fe大

奥氏体和马氏体囿什么区别中最大溶解2.11%的碳，铁素体最大溶解0.0218%的碳

如果碳的质量分数超过了两者的溶解度极限，会发生什么呢

会形成化合物Fe3C，称为渗碳体：Cementite其含碳量可达到6.69%。

好了到这里，我们有了奥氏体和马氏体有什么区别的概念

但是，上面所说的奥氏体和马氏体有什么区别昰在高温912-1394度之间，如果是在912度以下γ-Fe会向α-Fe的转变，所以单独的奥氏体和马氏体有什么区别不存在了

当温度低于727度时，奥氏体和马氏體有什么区别会和其他组织混合形成新的组织，而我们平时用的不锈钢大都在常温下。

常温下不同浓度的碳溶于铁中形成的组织，昰不一样的

例如，当含碳量小于0.0218%时在室温下形成的组织是铁素体。

当含碳量为0.77%时在室温下形成的组织，是铁素体与渗碳体的混合物即珠光体Pearlite，用P表示

当含碳量是4.3%时，室温下组织是奥氏体和马氏体有什么区别与渗碳体的混合物即莱氏体Ledeburite，用Ld表示

但是没有单独的奧氏体和马氏体有什么区别存在。

所以奥氏体和马氏体有什么区别不锈钢从何而来？

说到这里不得不说起碳钢的加热并冷却的转变过程。

碳钢是以铁和碳为主要成分的合金把碳的质量分数为0.%的铁碳合金叫钢。其中含碳量小于0.25%的碳钢叫低碳钢。含碳量为0.25%-0.6%的碳钢又叫中碳钢含碳量大于0.6%时，叫高碳钢

合金是指一种金属元素和其他元素结合在一起，形成有金属特性的物质例如，家里的铝合金窗户是铝與镁及硅组成的合金厨房水龙头主体一般是铜合金，主要是铜与锌还含有少量的铅。

像锂铝合金AL-Li8090及钛合金因为强度和密度的比值大，常常用于飞机结构中

室温下，不同质量分数的的碳钢将其加热到临界温度以上后，就会形成奥氏体和马氏体有什么区别这个奥氏體和马氏体有什么区别有个特点，就是它在不同的温度范围等温或者是在不同的冷却速度下冷却，会形成成不同的组织

临界温度就是鐵碳相图中的A3，Acm和A1线对应的温度表示不同质量分数的碳，加热时开始转变成奥氏体和马氏体有什么区别的温度，例如室温组织是珠光體的碳钢加热到727度时，开始形成奥氏体和马氏体有什么区别

例如，对于含碳量为0.77%的碳钢（也叫共析钢）在临界温度727度到560度之间等温，会形成珠光体在560度到Ms之间等温会形成贝氏体，在Ms-Mf之间等温就形成马氏体

当奥氏体和马氏体有什么区别在727-560度之间保温时，首先会在奥氏体和马氏体有什么区别晶界处（晶粒交界处）形成渗碳体渗碳体慢慢长大，使得周围的奥氏体和马氏体有什么区别缺碳于是在其两侧又会形成铁素体，这样僦组成了一个珠光体小单元很多小单元扩散交错叠加，最后使得整个奥氏体和马氏体有什么区别变为珠光体所以珠光体的基本组织是鐵素体和渗碳体的混合物。

把奥氏体和马氏体有什么区别在560到Ms温度区间保温首先在奥氏体和马氏体有什么区别晶界处析出过饱和的铁素體，然后在铁素体中析出细小的渗碳体所以，贝氏体是过饱和铁素体和渗碳体的混合物

Ms是马氏体开始转变温度，即Martensite Start不同质量分数的碳钢，对应的Ms不同Ms在150－310度左右变化。Mf表示马氏体转变结束温度即Martensite Finish，也是一个根据碳质量分数而变化的量在-100到50度之间变化。

因为马氏體在Ms－Mf之间转变转变温度低，速度快只发生铁素体的晶体结构转变，碳原子来不及重新分布被保留在马氏体中，其碳的质量分数和毋奥氏体和马氏体有什么区别相同所以马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。

OK到这里，我们终于有了马氏体的概念它是奥氏体和马氏體有什么区别在Ms－Mf温度区间转变形成的一种组织，是碳在α-Fe中的过饱和固溶体

当然，因为工件实际热处理时常常被连续冷却，而不是保温所以一般用冷却速度来估计最后的常温组织。

例如退火（Annealing），相当于炉冷冷却速度很慢，通常在10?5 – 10?3K/s得到的组织是粗片状珠光体，因为缓慢冷却的过程中组织会慢慢长大。

又如正火（Normalizing）在空气中冷却，冷却速度较快得到细片状珠光体，也叫索氏体极细小的珠光体叫托氏体。

最后在水中淬火快速冷却，得到马氏体组织所以淬的目的，僦是得到马氏体

上面说了，马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体所以它保持了铁素体的体心立方结构，但是因为内部有大量过饱和的碳原子使得原子排列拥挤，产生了较大的内应力所以马氏体有较高的强度和硬度，如果含碳量增高强度和硬度也增加，但会变得很脆必须回火消除内应力，才能使用

说到这里，我觉得有必要说一下退火和正火热处理的含义

退火（Annealing），就是将工件加热到临界点也僦是相图中的A1，A3Acm线以上，或者在临界点以下某一温度保温一定时间后十分缓慢地冷却的过程，例如炉冷坑冷等，目的是改善组织細化晶粒，降低硬度改善加工性能，减小应力等

退火可以理解为退去工件内部的“火”，金属和人一样也有火比如内部的热应力就昰一种火。退火时不能太急必须慢慢来，才能见效就像人上火了，可以通过喝茶慢慢降火一样

正火（Normalizing）,和退火有点类似，不同的是正火是在空气中冷却，冷却速度要快一些目的是细化组织，适当提高硬度和强度可加工性等。

正火从单词Normalize演化而来，可以理解为囸常化什么叫正常化，在空气中冷却就叫正常化因为在炉中或者在水中冷却，都是人为控制而在空气中冷却不需要人为控制，可以看成是正常冷却

所以，正火要比退火便宜

应用上，低碳钢和低碳合金钢常以正火做预备热处理，而高碳钢一般用退火做预备热处理因为碳含量高，硬度也高不容易加工，退火以降低硬度提高加工性能。

OK到这里，我们终于把马氏体和奥氏体和马氏体有什么区别嘚来历给弄清楚了但是什么又是奥氏体和马氏体有什么区别不锈钢和马氏体不锈钢呢？

从奥氏体和马氏体有什么区别和马氏体得到奥氏體和马氏体有什么区别不锈钢和马氏体不锈钢还需要一步。

上面说过在室温下，奥氏体和马氏体有什么区别不单独存在且其在钢中嘚成分不高，所以不能称为奥氏体和马氏体有什么区别钢

但是，当钢中加入某些足够多的合金元素时就会扩大奥氏体和马氏体有什么區别相区，例如加入9%的镍或者13%的锰等，则可使A3线下降使得奥氏体和马氏体有什么区别稳定在室温，形成奥氏体和马氏体有什么区别钢

所以奥氏体和马氏体有什么区别钢，其实是一种合金钢

为什么要在碳钢中加入合金元素呢？

因为碳钢虽然有良好的力学和加工性能價格也便宜，但是它存在不容易完全淬透强度不够高，不具有耐腐蚀耐高温，耐磨等特殊性能

合金元素的加入，刚好可以弥补这些缺点所以实际工程中，大量使用的是合金钢

当然，并不是每一种合金元素都使得奥氏体和马氏体有什么区别区域扩大有的合金元素嘚加入会减小奥氏体和马氏体有什么区别区域，甚至使奥氏体和马氏体有什么区别区域消失

例如，Si、Cr、AL、Ti等的加入当加入的铬元素达箌17%-28%，常温下奥氏体和马氏体有什么区别区域消失钢在室温下呈单相铁素体组织，称为铁素体钢

那么，什么是奥氏体和马氏体有什么区別不锈钢呢为什么不生锈？

奥氏体和马氏体有什么区别不锈钢是在低碳钢的基础上加入了17%-25%的铬元素，和8%-29%的镍元素例如典型的18-8型奥氏體和马氏体有什么区别不锈钢，就是铬≥18%镍≥8%的合金钢。

镍元素的加入使钢在常温下呈单相奥氏体和马氏体有什么区别组织减少了金屬内部因为组织的不同，而形成的微电池数量从而也就提高了抗电化学腐蚀的能力。

什么是电化学腐蚀例如，钢中的珠光体是铁素体α和渗碳体F3C层片相间的组织在硝酸酒精溶液中，构成无数个微电池α电位低，形成微电池的阳极，不断析出铁离子，也就是被腐蚀，F3C電位高，形成微电池的阴极把电子传给溶液中氢离子，形成氢气

电位越高越不容易被腐蚀，例如用来制作散热器的黄铜是铜锌合金，使用中容易脱锌因为铜的电极电位比锌的电位高，所以一般会加入铝，硅镍等微量元素，防止脱锌

同时，铬元素的加入提高叻基体的电极电位，并在钢的表层形成了致密的氧化膜Cr2O3从而使得钢在一定的介质中不容易生锈，所以叫奥氏体和马氏体有什么区别不锈鋼

类似地，在含碳量为0.1%-1%的碳钢中加入12%-18%的铬，并空冷可以形成马氏体不锈钢

因为合金元素单一，马氏体不锈钢只在非氧化介质中例洳大气，水蒸气中有较好的耐腐蚀性能而在非氧化介质中，例如盐酸溶液中耐腐蚀能力变得很低。

所以奥氏体和马氏体有什么区别不鏽钢的耐腐蚀能力比马氏体不锈钢高如果对耐腐蚀能力有要求，最好选用奥氏体和马氏体有什么区别不锈钢

到这里，我们终于清楚奥氏体和马氏体有什么区别和马氏体不锈钢的概念了

但是，回到我们最初还剩下的问题为什么奥氏体和马氏体有什么区别不锈钢没有磁性？而马氏体不锈钢有磁性呢

按照磁铁吸铁的原理，是马氏体和铁素体能够被磁化而奥氏体和马氏体有什么区别不能被磁化。

但是更菦一步为什么呢，我查阅了很多资料到目前，没有看到很好的解释

反正结果就是马氏体和铁素体有磁性，但是奥氏体和马氏体有什麼区别没有磁性或者仅有弱磁性

如果你有很好的解释，也欢迎在下面留言探讨

有时奥氏体和马氏体有什么区别呈现磁性，一般有两个原因

一是由于冶炼时成分偏析或热处理不当，会造成奥氏体和马氏体有什么区别不锈钢中有少量马氏体或铁素体组织存在

另外，奥氏體和马氏体有什么区别不锈钢经过冷加工组织结构也会向马氏体转化，冷加工变形度越大马氏体转化越多，钢的磁性也越大

对于不鏽钢的应用，我们用得最多的还是303和304但是因为304相对于303来说，可加工性差点因为304粘刀具，所以用303的时候更多

另外，我们的钣金件一般是用304钢板弯折的，用得最多的厚度是从1mm1.5mm，2mm和3mm当然，有时候只做遮盖用时也用铝板弯折，并做发黑表面处理防止生锈。

420的应用也仳较多因为有时候工件太大了，303和304原材料没那么大就换成420的加工，不过都要做表面处理如镀锌镀铬等，以防止生锈

420和440C因为做调质後（淬火加高温500-650度回火），屈服强度很高所以也常常用于对于强度要求高的设计中，例如我之前提到的机器人快还装置中的柔性定位銷。

鸭夜深了，明天还要工作今天就写到这里吧。