馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)是一(yi)類(lei)可(ke)通過熱處理(淬火(huo)回(hui)火(huo))對(dui)其(qi)性(xing)能(neng)進行調整的(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),通俗(su)地講是一(yi)類(lei)可(ke)硬(ying)(ying)化(hua)的(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),此(ci)類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)具有(you)高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)、良好(hao)的(de)(de)力學性(xing)能(neng)和不(bu)銹(xiu)(xiu)性(xing),這些(xie)特性(xing)決定(ding)了(le)此(ci)類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)必(bi)(bi)須(xu)具備兩(liang)個(ge)基本條(tiao)件:其(qi)一(yi),在(zai)(zai)(zai)平衡相圖中(zhong)必(bi)(bi)須(xu)有(you)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)相區存在(zai)(zai)(zai);其(qi)二(er),為(wei)使鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)形成耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)鈍化(hua)膜,鉻(ge)含(han)量(liang)必(bi)(bi)須(xu)在(zai)(zai)(zai)10.5%以上。根據鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)合(he)金元(yuan)素的(de)(de)差別,可(ke)將馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)區分為(wei)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)鉻(ge)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)和馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)鉻(ge)鎳不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。在(zai)(zai)(zai)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)鉻(ge)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)又可(ke)劃分成低碳、中(zhong)碳和高(gao)(gao)(gao)(gao)碳三(san)種類(lei)型。馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)淬火(huo)狀態(tai)下(xia)(xia)具有(you)體(ti)(ti)(ti)(ti)心四方(bct)晶體(ti)(ti)(ti)(ti)結構(馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)),具有(you)鐵磁性(xing),在(zai)(zai)(zai)較(jiao)弱腐(fu)(fu)蝕(shi)環境中(zhong)具有(you)耐(nai)蝕(shi)性(xing)。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)鉻(ge)含(han)量(liang)可(ke)達18%,碳可(ke)以超(chao)過1.2%。為(wei)了(le)提高(gao)(gao)(gao)(gao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)腐(fu)(fu)性(xing)和刃具的(de)(de)鋒利度(du),組織中(zhong)允許(xu)存在(zai)(zai)(zai)過剩碳化(hua)物,為(wei)了(le)改善淬火(huo)后(hou)的(de)(de)回(hui)火(huo)效應,可(ke)適(shi)當加(jia)入(ru)鈮、硅、鎢和釩。含(han)鎳馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)改善了(le)鉻(ge)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)某些(xie)介質(zhi)中(zhong)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)和提高(gao)(gao)(gao)(gao)了(le)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)韌性(xing)。馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)碳是不(bu)可(ke)缺少的(de)(de)重(zhong)要元(yuan)素,它使Fe-Cr二(er)元(yuan)合(he)金形成γ相區且(qie)決定(ding)了(le)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)淬火(huo)狀態(tai)下(xia)(xia)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)。大(da)量(liang)試(shi)驗(yan)表明(ming),0.10%C的(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)值(zhi)大(da)約為(wei)35HRC,0.5%C的(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)其(qi)硬(ying)(ying)度(du)值(zhi)可(ke)超(chao)過60HRC,再高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)碳其(qi)硬(ying)(ying)度(du)值(zhi)未見明(ming)顯變化(hua)。


我國標準(zhun)中(GB1220-92)共列入(ru)18個馬氏體不銹鋼(gang)牌號(hao)(hao),基本(ben)是13%Cr和(he)17%Cr的(de)兩種類型,為了賦予鋼(gang)的(de)其他(ta)特性派生出一些(xie)改進型牌號(hao)(hao),馬氏體不銹鋼(gang)的(de)發展網(wang)絡見圖(tu)3-1。


1.jpg


  馬氏體不銹鋼,由于具有良好的力學性能和中等程度的耐蝕性以及在低于650℃的良好耐熱性,已廣泛應用于各工業領域,低碳和中碳馬氏體不銹鋼,如1Cr13及其改良型,主要用于蒸汽透平、噴氣發動機、氣體透平等領域。在石油和石油化工領域此類材料也得到廣泛應用。


 稍高碳的2Cr13等馬氏體不銹鋼主要用刀具,閥門部件,齒輪、滑輪、開關軸類等機械部件、桿件以及軋輥。高碳馬氏體不銹鋼,如9Cr18Mo等的應用領域包括刀具、軸承、外科和牙科器械、刀剪、彈簧、閥門、軸桿類、凸輪等。


 馬氏體不(bu)銹鋼回火脆性(xing)溫(wen)(wen)度范(fan)圍出現在425~565℃,在此(ci)溫(wen)(wen)度回火鋼的沖擊韌性(xing)急(ji)劇(ju)下降,對于要求耐沖擊的部件應不(bu)采用(yong)此(ci)溫(wen)(wen)度回火并避免在此(ci)溫(wen)(wen)度范(fan)圍內應用(yong)。


1. 馬(ma)氏體鉻不銹鋼


   馬氏體鉻(ge)不銹鋼(gang)中(zhong)主要合(he)金元素是鉻(ge),隨鋼(gang)中(zhong)含鉻(ge)量(liang)(liang)的(de)提高(gao),鋼(gang)的(de)耐蝕性隨之提高(gao)。鋼(gang)的(de)力(li)學性能主要取決于鋼(gang)中(zhong)的(de)碳含量(liang)(liang),為了改善鋼(gang)強度和硬(ying)度以及增強二次硬(ying)化效應(ying),有時加入(ru)少量(liang)(liang)的(de)鉬(mu)。


2. 鉻-鎳馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)


  在(zai)鉻(ge)馬(ma)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)基礎上加(jia)入(ru)鎳(nie)(nie)而形成鉻(ge)鎳(nie)(nie)馬(ma)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。由于(yu)鎳(nie)(nie)的(de)(de)(de)加(jia)入(ru)可(ke)使低碳的(de)(de)(de)鐵一鉻(ge)合金具(ju)有(you)淬火能力,同時由于(yu)鎳(nie)(nie)的(de)(de)(de)存(cun)在(zai)可(ke)使低碳(<0.15%)馬(ma)氏體(ti)鉻(ge)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)鉻(ge)含量(liang)向更高(gao)的(de)(de)(de)水平推(tui)移(yi),提高(gao)了(le)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性,從而解(jie)決了(le)馬(ma)氏體(ti)鉻(ge)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)為提高(gao)其耐蝕(shi)(shi)性以損失鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)硬(ying)度為代(dai)價的(de)(de)(de)難題。此外鎳(nie)(nie)的(de)(de)(de)加(jia)入(ru)也改(gai)善(shan)了(le)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐還原性介質的(de)(de)(de)能力和提高(gao)了(le)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)塑(su)韌性。