鉻系馬氏體不銹鋼有 12Cr13、20Cr13、30Cr13、Y30Cr13、32Cr13Mo、40Cr13、68Cr17等鋼種。這些鋼種是鉻從11.5%~18按其耐腐蝕性派生出來的。鉻是鐵素體形成元素,為了保持馬氏體組織,較高的鉻需要較多的碳含量,以使在熱處理后形成馬氏體。馬氏體不銹鋼在臨界溫度(Ac3)以上是面心立方的奧氏體組織,在快速冷卻到臨界溫度以下時,奧氏體轉變為體心立方的馬氏體。組織的轉變引起體積變化,產生應力,從而提高了硬度和降低了塑性。這一特性對于焊接接頭的影響尤其重要,因此焊后在熱影響區容易引起裂紋。特別是電弧焊時,熔池因吸收氫的作用,剛度大的結構焊后經過一定的潛伏期,氫將引起焊縫和熔合區的延遲(冷)裂紋。與碳鋼、低合金鋼相比,馬氏體不銹鋼中氫的擴散速度緩慢,約為碳鋼的1/10~1/25。延遲裂紋在焊后5天之內仍應注意,有可能發生開裂。
鉻系(xi)馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)隨(sui)著碳(tan)(tan)含(han)(han)量(liang)(liang)的增加(jia),焊接接頭的冷裂(lie)紋傾向(xiang)(xiang)加(jia)大。所以(yi)用來制造焊接結構的多數是12Cr13、20Cr13等馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),含(han)(han)碳(tan)(tan)量(liang)(liang)更(geng)高的30Cr13、40Cr13等冷裂(lie)紋傾向(xiang)(xiang)更(geng)強(qiang),一般(ban)不(bu)能焊接。已知(zhi)Cr13型(xing)(xing)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中(zhong)隨(sui)C+N含(han)(han)量(liang)(liang)的增加(jia),硬(ying)化加(jia)強(qiang),裂(lie)紋傾向(xiang)(xiang)加(jia)劇。可見(jian)降低C+N的含(han)(han)量(liang)(liang)可以(yi)顯著改善(shan)Cr13型(xing)(xing)馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的焊接延遲(chi)裂(lie)紋的敏感性(xing)。
12Cr13馬氏體(ti)不銹鋼,實際上是半馬氏體(ti)組織,在焊接(jie)熱影響區(qu)近縫(feng)區(qu)會(hui)形成(cheng)粗大鐵素(su)(su)體(ti)及沿晶界析出的(de)碳、氮化合物,塑性、韌性顯著降低。因此在采用同(tong)質焊材(cai)時(shi),焊材(cai)中應(ying)添(tian)加Nb、Ti、Al等合金(jin)元素(su)(su),可細化晶粒,提高焊縫(feng)金(jin)屬的(de)塑性、韌性,防止裂紋的(de)產(chan)生。

