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。
鉻系馬(ma)氏(shi)體不銹(xiu)鋼隨著碳(tan)含(han)量(liang)的增加(jia),焊(han)接接頭的冷裂(lie)紋傾向(xiang)加(jia)大。所以(yi)用來制造(zao)焊(han)接結構的多(duo)數是12Cr13、20Cr13等馬(ma)氏(shi)體不銹(xiu)鋼,含(han)碳(tan)量(liang)更(geng)高的30Cr13、40Cr13等冷裂(lie)紋傾向(xiang)更(geng)強,一般不能(neng)焊(han)接。已(yi)知Cr13型不銹(xiu)鋼中隨C+N含(han)量(liang)的增加(jia),硬化(hua)加(jia)強,裂(lie)紋傾向(xiang)加(jia)劇。可(ke)(ke)見(jian)降低(di)C+N的含(han)量(liang)可(ke)(ke)以(yi)顯著改善(shan)Cr13型馬(ma)氏(shi)體不銹(xiu)鋼的焊(han)接延遲裂(lie)紋的敏感(gan)性(xing)。
12Cr13馬氏(shi)體不銹鋼,實際上是半馬氏(shi)體組織(zhi),在焊(han)接熱影響區(qu)近縫(feng)(feng)區(qu)會形成粗大鐵素體及沿(yan)晶界析出的(de)碳、氮(dan)化合(he)物(wu),塑性、韌(ren)性顯著降低。因此在采用同質(zhi)焊(han)材(cai)時,焊(han)材(cai)中(zhong)應添(tian)加Nb、Ti、Al等(deng)合(he)金元(yuan)素,可細化晶粒,提高焊(han)縫(feng)(feng)金屬的(de)塑性、韌(ren)性,防止(zhi)裂(lie)紋的(de)產生。

