馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)是(shi)一類(lei)可通過(guo)熱處(chu)理(淬火回火)對其(qi)(qi)性(xing)能進行(xing)調整的不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),通俗地講是(shi)一類(lei)可硬(ying)(ying)化(hua)的不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),此類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)具(ju)(ju)有(you)高的硬(ying)(ying)度、良好的力學性(xing)能和(he)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)性(xing),這(zhe)些特性(xing)決定了(le)此類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)必須具(ju)(ju)備兩(liang)個基本條件:其(qi)(qi)一,在(zai)平衡相圖(tu)中(zhong)必須有(you)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)相區存在(zai);其(qi)(qi)二(er)(er),為使鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)形成耐(nai)腐蝕(shi)(shi)的鈍化(hua)膜,鉻(ge)含(han)(han)量(liang)必須在(zai)10.5%以(yi)上。根據鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)合金元(yuan)素的差別,可將馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)區分為馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)鉻(ge)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)和(he)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)鉻(ge)鎳(nie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。在(zai)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)鉻(ge)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)又可劃分成低(di)碳(tan)、中(zhong)碳(tan)和(he)高碳(tan)三種類(lei)型。馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)淬火狀態下具(ju)(ju)有(you)體(ti)(ti)心(xin)四方(bct)晶體(ti)(ti)結構(馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)),具(ju)(ju)有(you)鐵磁性(xing),在(zai)較弱(ruo)腐蝕(shi)(shi)環境中(zhong)具(ju)(ju)有(you)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)的鉻(ge)含(han)(han)量(liang)可達18%,碳(tan)可以(yi)超(chao)過(guo)1.2%。為了(le)提高鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的耐(nai)腐性(xing)和(he)刃(ren)具(ju)(ju)的鋒利度,組(zu)織中(zhong)允許存在(zai)過(guo)剩碳(tan)化(hua)物,為了(le)改善淬火后的回火效應,可適當加入鈮、硅、鎢和(he)釩。含(han)(han)鎳(nie)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)改善了(le)鉻(ge)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)某(mou)些介質(zhi)中(zhong)的耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)和(he)提高了(le)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的韌性(xing)。馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)的碳(tan)是(shi)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)可缺少的重要元(yuan)素,它使Fe-Cr二(er)(er)元(yuan)合金形成γ相區且決定了(le)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)淬火狀態下馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)的硬(ying)(ying)度。大量(liang)試驗表明,0.10%C的馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)的硬(ying)(ying)度值大約為35HRC,0.5%C的馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)其(qi)(qi)硬(ying)(ying)度值可超(chao)過(guo)60HRC,再高的碳(tan)其(qi)(qi)硬(ying)(ying)度值未(wei)見明顯變化(hua)。


我國標(biao)準中(zhong)(GB1220-92)共列入18個馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼牌(pai)號,基本是13%Cr和17%Cr的兩種類型(xing),為了賦(fu)予鋼的其他特(te)性派生出一些改進(jin)型(xing)牌(pai)號,馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼的發展網絡見圖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)溫度范圍出現在(zai)(zai)(zai)425~565℃,在(zai)(zai)(zai)此溫度回火鋼的(de)沖擊(ji)(ji)韌性(xing)急劇下降,對于要求耐沖擊(ji)(ji)的(de)部(bu)件應(ying)不(bu)采用此溫度回火并避(bi)免在(zai)(zai)(zai)此溫度范圍內(nei)應(ying)用。


1. 馬氏體(ti)鉻不銹鋼


   馬氏體鉻(ge)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中主(zhu)要(yao)合金(jin)元素是鉻(ge),隨鋼(gang)(gang)中含(han)鉻(ge)量的(de)提高,鋼(gang)(gang)的(de)耐蝕性隨之提高。鋼(gang)(gang)的(de)力學性能(neng)主(zhu)要(yao)取決于鋼(gang)(gang)中的(de)碳含(han)量,為了改善鋼(gang)(gang)強(qiang)度和(he)硬度以及增強(qiang)二次硬化(hua)效應,有時加入少量的(de)鉬。


2. 鉻-鎳馬氏體不(bu)銹鋼


  在鉻馬(ma)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)礎上(shang)加(jia)入鎳(nie)而形成鉻鎳(nie)馬(ma)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。由于鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)入可(ke)使低碳的(de)(de)(de)(de)(de)鐵一鉻合金(jin)具有淬火(huo)能力,同時由于鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)(de)存在可(ke)使低碳(<0.15%)馬(ma)氏體(ti)鉻不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)鉻含量向更高的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)平推移(yi),提高了(le)(le)(le)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性,從而解決了(le)(le)(le)馬(ma)氏體(ti)鉻不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)為提高其(qi)耐蝕(shi)性以損失鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)硬度為代價的(de)(de)(de)(de)(de)難題。此外鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)入也改善了(le)(le)(le)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐還(huan)原性介質的(de)(de)(de)(de)(de)能力和提高了(le)(le)(le)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)塑韌性。