在鉻系馬氏體不銹鋼中加入鎳、鉬降低碳含量,成為含鎳、鉬的馬氏體不銹鋼。這種鋼在不同溫度下產生不同數量的逆變奧氏體,但均能保持鉻系馬氏體的強度和硬度,同時又提高鋼的塑韌性,特別是其焊接性得到了根本改善。表2-8是低碳鉻鎳系馬氏體不銹鋼的化學成分。這類馬(ma)氏體不銹鋼除具有一定的耐蝕性外,還具有良好的抗汽蝕、耐磨損性能,在水輪機、大型水泵及核電站、油汽輸送管道中獲得廣泛使用。

鉻(ge)鎳系馬氏體(ti)不銹鋼因焊接(jie)性良好(hao),通常(chang)均采用(yong)同質焊材,不需(xu)要(yao)預熱(re)或(huo)僅需(xu)要(yao)低(di)溫(150℃以下)預熱(re),但(dan)需(xu)進行焊后熱(re)處(chu)理以保(bao)證焊縫及熱(re)影響區(qu)逆變奧氏體(ti),恢復其塑韌性。鉻(ge)鎳系馬氏體(ti)不銹鋼焊接(jie)材料見(jian)表2-8。
表2-9、表2-10是我(wo)國研制成功并在工程上使用的兩種(zhong)低(di)碳含鎳、鉬的馬氏體不(bu)銹鋼(gang)及其(qi)力學性能。

通過(guo)模(mo)擬焊(han)接(jie)熱(re)循環試驗研究了含Ni、Mo低碳馬氏體鋼(gang)的淬硬(ying)傾向(xiang)。圖(tu)2-12是(shi)0Cr13Ni4Mo鋼(gang)熱(re)模(mo)擬試驗曲(qu)線。圖(tu)2-13是(shi)用熱(re)模(mo)擬試樣加(jia)工成沖(chong)擊(ji)試樣的試驗結果。由曲(qu)線1、2得知0Cr13Ni4Mo鋼(gang)因焊(han)接(jie)加(jia)熱(re)其沖(chong)擊(ji)韌(ren)(ren)性與母(mu)材(曲(qu)線4)相比有(you)所降低,但(dan)仍(reng)處在較高水平(ping),表明0Cr13Ni4Mo鋼(gang)受焊(han)接(jie)熱(re)作用的淬硬(ying)傾向(xiang)不大。在約(yue)-40℃以下,沖(chong)擊(ji)韌(ren)(ren)性降低幅度雖(sui)然(ran)較大。但(dan)經過(guo)600℃x2h的回火處理,其韌(ren)(ren)性又恢復(fu)到接(jie)近母(mu)材的性能(曲(qu)線3)。

表2-11是0Cr14Ni6Mo鋼模擬焊(han)(han)接熱(re)循環試樣的(de)沖擊韌性(xing)和硬度與(yu)逆(ni)變(bian)奧氏(shi)體量(liang)的(de)關(guan)(guan)系,結果表明馬氏(shi)體鋼焊(han)(han)態沖擊韌性(xing)的(de)降低、硬度的(de)提高與(yu)在焊(han)(han)接高溫下熱(re)影響區中(zhong)逆(ni)變(bian)奧氏(shi)體量(liang)的(de)減少有關(guan)(guan)。焊(han)(han)后再進行600℃x2h熱(re)處(chu)理,其逆(ni)變(bian)奧氏(shi)體量(liang)得以較好(hao)恢復,因此韌性(xing)提高,硬度降低。

由于加熱對含Ni、Mo低碳馬體(ti)鋼(gang)(gang)塑韌(ren)性及淬硬傾向的影響不太顯著,因此其抗裂(lie)性能也比較好。表(biao)2-12是0Cr14Ni6Mo鋼(gang)(gang)用(yong)巴(ba)頓剛性試驗(yan)和(he)斜Y型(xing)剖口小鐵研試驗(yan)進行的裂(lie)紋(wen)敏(min)感性試驗(yan)結果。可以(yi)看出,在預熱50℃,甚至不預熱的情(qing)況下,用(yong)兩種(zhong)方法均未發現任何(he)裂(lie)紋(wen)(包括(kuo)熱裂(lie)紋(wen)及冷裂(lie)紋(wen))。

綜上所述(shu),Cr系(xi)馬氏體(ti)不銹鋼(gang)在降(jiang)C、增(zeng)加(jia)Ni、Mo合金元素以(yi)(yi)后,在回火狀態下,鋼(gang)中產(chan)生一(yi)定的(de)(de)(de)逆變奧(ao)氏體(ti)相,焊(han)接加(jia)熱(re)(re)時的(de)(de)(de)晶粒長大(da)趨勢(shi)受到抑制,降(jiang)低了淬(cui)硬傾向,改善了塑韌性(xing)。同時由(you)于逆變奧(ao)氏體(ti)的(de)(de)(de)存在,提(ti)高了吸藏氫能(neng)力,降(jiang)低了氫的(de)(de)(de)擴散作用,使焊(han)接冷(leng)裂紋的(de)(de)(de)敏感性(xing)大(da)大(da)降(jiang)低。這種(zhong)鋼(gang)的(de)(de)(de)另一(yi)特點(dian)是可以(yi)(yi)通過焊(han)后熱(re)(re)處理恢復(fu)逆變奧(ao)氏體(ti)量,進(jin)一(yi)步改善焊(han)接頭的(de)(de)(de)性(xing)能(neng),因(yin)而在大(da)型焊(han)接結構(gou)如水電、火電、核(he)電等工程和壓(ya)力容器中有廣闊的(de)(de)(de)應(ying)用前景。這類鋼(gang)各種(zhong)厚(hou)度的(de)(de)(de)板(ban)材均可焊(han)接,即(ji)使特厚(hou)板(ban)電渣焊(han),也可以(yi)(yi)不預熱(re)(re)和焊(han)后不需(xu)立即(ji)處理。

