鉻系馬氏體不銹鋼有:1Cr13、2Cr13、3Cr13、Y3Cr13、3Cr13Mo、4Cr13、3Cr16、7Cr17等鋼種,這些鋼種是鉻從11.5%~18%按其耐蝕性派生出來的。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(xiu)鋼在臨界(ACs)溫度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,氫的擴散速度緩慢,約為碳鋼的1/10~1/25,延遲裂紋焊后5天之內仍應注意,可能發生開裂。
鉻系馬(ma)氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)隨著(zhu)碳含量的增(zeng)加(jia),焊接(jie)接(jie)頭的冷裂(lie)紋傾向(xiang)(xiang)加(jia)大。所以用來制(zhi)造(zao)焊接(jie)結(jie)構的多數(shu)是1Cr13、2Cr13等(deng)馬(ma)氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),含碳更高的3Cr13、4 Cr13等(deng)冷裂(lie)紋傾向(xiang)(xiang)更強,一般不(bu)(bu)能焊接(jie)。
已知Cr13型(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中C+N的含量的增(zeng)加(jia)(jia),硬化加(jia)(jia)強,裂(lie)紋(wen)傾向(xiang)加(jia)(jia)劇(ju)。圖(tu)2-11是馬(ma)氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)用斜Y型(xing)坡口鐵研式(shi)裂(lie)紋(wen)試驗的裂(lie)紋(wen)敏(min)感(gan)性和C+N總含量的關系。由圖(tu)可(ke)見降低(di)C+N可(ke)以顯著改善Cr13型(xing)馬(ma)氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的焊接延(yan)遲裂(lie)紋(wen)的敏(min)感(gan)性。

1Cr13馬(ma)氏體(ti)不銹鋼,實際上是半馬(ma)氏體(ti)組(zu)織,在(zai)焊(han)(han)(han)接熱影響區(qu)近縫區(qu)會(hui)形成粗大鐵素體(ti)及沿(yan)晶界析出的(de)碳、氮化物(wu),塑(su)韌性(xing)顯著降低。因此(ci)在(zai)采用同質焊(han)(han)(han)材時,焊(han)(han)(han)材中應(ying)添(tian)加(jia)Nb、Ti、Al等合(he)金元素,可細化晶粒,提高焊(han)(han)(han)縫金屬的(de)塑(su)韌性(xing),防(fang)止裂紋(wen)的(de)產生(sheng)。

