馬(ma)氏(shi)體不銹鋼(gang)管是以馬(ma)氏(shi)體組織為(wei)基體,有磁性,通過熱處(chu)理可(ke)調整力學性能(neng)的不銹(xiu)鋼管。馬氏體不銹鋼管主要有Cr13 和Cr17型兩種。常用的馬氏體不(bu)銹鋼包括12Cr13、20Cr13、30C:-13、40Cr13及14Cr17Ni2等。鉻在鋼中的作用是多方面的,如提高鋼的強度、淬透性等,但主要的作用是提高鋼的耐蝕性。鋼的耐蝕性與鋼中的鉻含量有極大的關系,只有鉻含量(質量分數)大于12%時,才能顯著提高鋼基體的電極電位,從而提高鋼的耐蝕性。由于鉻能顯著地提高鋼的淬透性,所以這類鋼加熱成奧氏體狀態空冷時,小斷面的工件都能得到馬氏體組織。而且隨著鋼中碳含量的增加,強度、硬度和耐磨性提高,其主要原因是碳與鉻形成了碳化物(Cr23C6),使基體的鉻含量降低[w(Cr)<12%]所至。馬氏體不銹鋼管具有強烈的淬硬傾向,易出現冷裂紋,焊接接頭受熱超過1150℃的區域,晶粒顯著增大,過快或過慢的冷卻速度都可能引起接頭脆化,也會造成475℃脆化,晶間腐蝕傾向較小,30Cr13、40Cr13、40Cr17Mo、95Cr18的淬硬傾向更強,一般不能焊接。
馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)同鐵素體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)和奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)特性明顯(xian)不(bu)同,馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)加熱到高(gao)溫(wen)轉變(bian)成(cheng)奧(ao)氏(shi)體,奧(ao)氏(shi)體快速冷卻轉變(bian)成(cheng)馬氏(shi)體組(zu)織。馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)有(you)明顯(xian)的(de)(de)相變(bian)點,可以通過淬火(huo)而(er)強(qiang)化,而(er)且(qie)鉻含量高(gao),淬透(tou)性好,回火(huo)時可以在(zai)較大的(de)(de)范圍內調(diao)整其(qi)硬度(du)(du)、強(qiang)度(du)(du)和韌性。而(er)且(qie)高(gao)碳馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)硬度(du)(du)較高(gao),因(yin)此既可作為結構鋼(gang)(gang)(gang)用,也可以作為工(gong)具(ju)鋼(gang)(gang)(gang)用。
馬氏(shi)體不(bu)(bu)銹鋼在(zai)鍛造加(jia)熱時要避免(mian)δ鐵素體的(de)形成,因為8鐵素體的(de)出(chu)現會使鍛件形成裂(lie)紋。要避免(mian)不(bu)(bu)銹鋼鍛件加(jia)熱過(guo)快導致過(guo)熱。鍛件在(zai)加(jia)熱過(guo)程中的(de)脫碳會促使鐵素體形成,因此要將鍛件表面(mian)脫碳減(jian)少到最小(xiao)程度。馬氏(shi)體不(bu)(bu)銹鋼管最后(hou)一次的(de)(de)變(bian)形(xing)量無特殊要求。這類鋼在鍛(duan)(duan)造(zao)后(hou)容(rong)易產生(sheng)開裂現象,其原因是鍛(duan)(duan)造(zao)后(hou)空冷(leng)(leng)時(shi)出現馬氏體和碳化物組織,內應力較大,因此鍛(duan)(duan)后(hou)冷(leng)(leng)卻時(shi),必須緩(huan)慢進行,一般(ban)在200℃的(de)(de)砂坑(keng)或(huo)爐(lu)渣中緩(huan)冷(leng)(leng),取出砂坑(keng)后(hou)必須及時(shi)進行等溫退(tui)火,防(fang)止(zhi)發生(sheng)開裂。馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼,特別是Cr13 型馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)價格低,故在腐蝕性(xing)較弱(ruo)的(de)(de)介質(zhi)中(如(ru)水蒸氣(qi))且又要求高的(de)(de)力學性(xing)能的(de)(de)條件下得到廣泛的(de)(de)應用。
12Cr13鋼為半馬氏體不銹鋼，鋼中除馬氏體組織外,還有鐵素體組織,經退火后加工成形的工件需進行淬火和高溫回火處理，得到回火索氏體組織。主要用于韌性要求較高，且具有不銹性，受沖擊載荷的零部件，也可用于在淡水、海水、蒸氣中工作并承受沖擊的汽輪機葉片、刀具、緊固件、閥門、熱裂解抗硫腐蝕設備；以及制作在常溫條件下耐弱腐蝕介質的設備和部件。若作為耐熱鋼、可制作800℃以下耐氧化的部件。
20Cr13鋼為馬氏體型不銹鋼，其主要性能類似于12Cr13鋼，由于碳含量較12Cr13鋼高，因此其強度、硬度高于12Cr13鋼，而韌性和耐蝕性略低。淬火狀態下硬度高，耐蝕性良好。主要用于制造承受高應力載荷的零件，如汽輪機葉片、熱油泵、軸和軸套、葉輪、閥門、水壓機閥片等；也可用于制造造紙工業、醫療器械以及日常生活領域的餐具、刀具等。
30Cr13、40Cr13鋼因碳含量較高(gao)，較12Cr13、20Cr13鋼具(ju)有更(geng)(geng)高(gao)的強度、硬度和(he)(he)更(geng)(geng)好的淬透(tou)性，在(zai)室溫、稀硝酸和(he)(he)弱的有機酸中(zhong)具(ju)有一定的耐(nai)蝕(shi)性，但(dan)韌性和(he)(he)耐(nai)蝕(shi)性不及12Cr13和(he)(he)20Cr13鋼。主要用于高(gao)強度部件，以(yi)及承受高(gao)應力載荷并在(zai)一定腐蝕(shi)介質條件下(xia)(xia)的磨損件，如300℃以(yi)下(xia)(xia)工作(zuo)的刀(dao)具(ju)、彈簧，400℃以(yi)下(xia)(xia)工作(zuo)的軸、軸承、外科醫療器具(ju)和(he)(he)模具(ju)等。該類鋼焊接性差，通(tong)常不能用于制(zhi)造焊接部件。
馬氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中除(chu)了鉻不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)外(wai)，還有鉻鎳不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)（如14Cr17Ni12）。鉻不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)按碳(tan)(tan)含量可分為低碳(tan)(tan)、中碳(tan)(tan)和高碳(tan)(tan)三種類型，隨著(zhu)碳(tan)(tan)含量的(de)增加，鋼(gang)的(de)強度、硬度和耐(nai)磨性(xing)顯著(zhu)提(ti)高，而(er)冷(leng)塑性(xing)、韌性(xing)和耐(nai)蝕性(xing)則下降。
鉻鎳不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)14Cr17Ni2，由于加入(ru)了(le)質量分數為(wei)20％的(de)Ni，鋼(gang)的(de)基體(ti)組(zu)織由單相鐵(tie)素(su)體(ti)過渡到α+y兩相組(zu)織，淬火時γ相轉變為(wei)馬氏(shi)體(ti)。650℃回火的(de)組(zu)織為(wei)回火索氏(shi)體(ti)和呈帶狀(zhuang)分布的(de)鐵(tie)素(su)體(ti)，因此可(ke)通過熱處理來提高(gao)它的(de)性(xing)能。這樣既(ji)(ji)有(you)Cr17型(xing)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)，又有(you)Cr13型(xing)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)強度。一般用(yong)于既(ji)(ji)要求(qiu)高(gao)力學性(xing)能、高(gao)淬硬性(xing)，又要求(qiu)耐(nai)硝酸(suan)、有(you)機酸(suan)腐(fu)蝕(shi)的(de)軸類、活(huo)塞桿、泵、閥等(deng)部件(jian)，以及彈(dan)簧和緊固件(jian)。
馬氏體不銹鋼管的工藝性能在鋼種介紹中都有詳細的闡述，這里僅介紹一下馬氏體不銹鋼的物理性能（見表4-1），以及熱處理制度和力學性能（見表4-2）。
