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(xi)馬氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)隨(sui)著碳含量的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia),焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)(de)(de)冷裂(lie)紋(wen)(wen)傾(qing)向加(jia)(jia)大。所以用來制造焊(han)接(jie)(jie)結構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)多數是(shi)12Cr13、20Cr13等(deng)馬氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang),含碳量更(geng)高的(de)(de)(de)(de)(de)30Cr13、40Cr13等(deng)冷裂(lie)紋(wen)(wen)傾(qing)向更(geng)強(qiang),一般不能焊(han)接(jie)(jie)。已知(zhi)Cr13型(xing)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)隨(sui)C+N含量的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia),硬化加(jia)(jia)強(qiang),裂(lie)紋(wen)(wen)傾(qing)向加(jia)(jia)劇。可(ke)(ke)見降低C+N的(de)(de)(de)(de)(de)含量可(ke)(ke)以顯著改善Cr13型(xing)馬氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)延遲(chi)裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)敏感性。
12Cr13馬(ma)氏(shi)體不(bu)銹鋼,實際(ji)上是半馬(ma)氏(shi)體組織,在焊(han)(han)接(jie)熱(re)影(ying)響(xiang)區近縫區會形成粗大鐵素(su)體及沿晶界析(xi)出的(de)碳、氮化合(he)物(wu),塑(su)性(xing)、韌性(xing)顯(xian)著降低。因此在采用同質焊(han)(han)材時,焊(han)(han)材中應(ying)添(tian)加Nb、Ti、Al等合(he)金元素(su),可細化晶粒(li),提(ti)高焊(han)(han)縫金屬的(de)塑(su)性(xing)、韌性(xing),防止裂紋的(de)產生。