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。這類馬氏(shi)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。


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  鉻鎳(nie)(nie)系馬氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼因(yin)焊接(jie)性良好,通常均采用同質焊材,不(bu)需(xu)要預熱(re)或僅需(xu)要低溫(wen)(150℃以下(xia))預熱(re),但需(xu)進行焊后熱(re)處理以保證焊縫(feng)及(ji)熱(re)影響區(qu)逆變奧氏體(ti)(ti),恢復(fu)其塑韌(ren)性。鉻鎳(nie)(nie)系馬氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼焊接(jie)材料見(jian)表2-8。


  表(biao)2-9、表(biao)2-10是我國研制成功(gong)并在工程(cheng)上使用的兩種低碳(tan)含鎳、鉬(mu)的馬氏(shi)體不銹鋼及其力學性(xing)能。


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  通過模(mo)擬焊(han)接熱(re)(re)循環試(shi)(shi)驗研究了含Ni、Mo低(di)碳馬(ma)氏體(ti)鋼(gang)的淬(cui)硬傾(qing)(qing)向。圖2-12是(shi)0Cr13Ni4Mo鋼(gang)熱(re)(re)模(mo)擬試(shi)(shi)驗曲(qu)線。圖2-13是(shi)用熱(re)(re)模(mo)擬試(shi)(shi)樣加工成沖(chong)擊試(shi)(shi)樣的試(shi)(shi)驗結果。由曲(qu)線1、2得知(zhi)0Cr13Ni4Mo鋼(gang)因(yin)焊(han)接加熱(re)(re)其(qi)沖(chong)擊韌性與母材(曲(qu)線4)相(xiang)比有所降低(di),但仍處在較高水平,表明0Cr13Ni4Mo鋼(gang)受(shou)焊(han)接熱(re)(re)作用的淬(cui)硬傾(qing)(qing)向不(bu)大。在約-40℃以(yi)下(xia),沖(chong)擊韌性降低(di)幅度雖然(ran)較大。但經(jing)過600℃x2h的回(hui)火處理,其(qi)韌性又恢復到接近母材的性能(neng)(曲(qu)線3)。


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  表2-11是0Cr14Ni6Mo鋼(gang)模擬焊接(jie)熱循環試樣(yang)的(de)(de)(de)沖擊(ji)韌性和硬度與逆變奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)量(liang)的(de)(de)(de)關系,結果表明馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)焊態沖擊(ji)韌性的(de)(de)(de)降低(di)、硬度的(de)(de)(de)提高(gao)與在焊接(jie)高(gao)溫下熱影響區(qu)中逆變奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)量(liang)的(de)(de)(de)減少有關。焊后再進行600℃x2h熱處理,其逆變奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)量(liang)得(de)以較好(hao)恢復,因(yin)此韌性提高(gao),硬度降低(di)。


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  由于加(jia)熱對含Ni、Mo低碳馬體鋼(gang)塑韌性(xing)及淬硬傾向(xiang)的影(ying)響(xiang)不(bu)太顯著,因此(ci)其(qi)抗裂性(xing)能也(ye)比(bi)較好。表2-12是0Cr14Ni6Mo鋼(gang)用(yong)巴(ba)頓剛性(xing)試(shi)驗(yan)和斜Y型剖(pou)口小鐵研試(shi)驗(yan)進行(xing)的裂紋敏感性(xing)試(shi)驗(yan)結果。可以看出(chu),在預(yu)熱50℃,甚至不(bu)預(yu)熱的情況下,用(yong)兩種(zhong)方法均未發現任何裂紋(包括(kuo)熱裂紋及冷裂紋)。


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  綜上(shang)所述,Cr系馬氏體(ti)(ti)不銹鋼在降C、增加Ni、Mo合金(jin)元素以后(hou),在回火狀態下,鋼中產生一(yi)定(ding)的(de)(de)逆(ni)變(bian)奧(ao)氏體(ti)(ti)相,焊(han)接(jie)加熱時的(de)(de)晶粒長大(da)趨勢受(shou)到抑制(zhi),降低(di)了(le)淬(cui)硬(ying)傾向,改善了(le)塑(su)韌性(xing)。同時由于逆(ni)變(bian)奧(ao)氏體(ti)(ti)的(de)(de)存(cun)在,提高了(le)吸藏(zang)氫(qing)能力(li),降低(di)了(le)氫(qing)的(de)(de)擴散作用,使焊(han)接(jie)冷裂紋的(de)(de)敏(min)感(gan)性(xing)大(da)大(da)降低(di)。這(zhe)種鋼的(de)(de)另一(yi)特(te)點是可以通過焊(han)后(hou)熱處理恢復(fu)逆(ni)變(bian)奧(ao)氏體(ti)(ti)量(liang),進一(yi)步改善焊(han)接(jie)頭的(de)(de)性(xing)能,因而(er)在大(da)型(xing)焊(han)接(jie)結(jie)構(gou)如水(shui)電(dian)、火電(dian)、核電(dian)等工程和壓(ya)力(li)容器(qi)中有廣闊(kuo)的(de)(de)應用前景。這(zhe)類(lei)鋼各種厚(hou)度的(de)(de)板(ban)材(cai)均可焊(han)接(jie),即使特(te)厚(hou)板(ban)電(dian)渣焊(han),也(ye)可以不預熱和焊(han)后(hou)不需立即處理。