鉻系馬氏體不銹鋼有:1Cr13、2Cr13、3Cr13、Y3Cr13、3Cr13Mo、4Cr13、3Cr16、7Cr17等鋼種,這些鋼種是鉻從11.5%~18%按其耐蝕性派生出來的。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(shi)體不(bu)銹鋼在臨界(ACs)溫度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,氫的擴散速度緩慢,約為碳鋼的1/10~1/25,延遲裂紋焊后5天之內仍應注意,可能發生開裂。
鉻系馬氏體不(bu)銹鋼(gang)隨著碳含量(liang)的增加,焊接(jie)接(jie)頭的冷裂紋(wen)傾向(xiang)加大。所以(yi)用來制造焊接(jie)結構的多數是1Cr13、2Cr13等馬氏體不(bu)銹鋼(gang),含碳更(geng)高的3Cr13、4 Cr13等冷裂紋(wen)傾向(xiang)更(geng)強,一般不(bu)能焊接(jie)。
已知Cr13型(xing)(xing)不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)C+N的含量(liang)的增加,硬化(hua)加強,裂(lie)紋(wen)(wen)傾向加劇(ju)。圖2-11是馬(ma)氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)用(yong)斜Y型(xing)(xing)坡口鐵(tie)研式裂(lie)紋(wen)(wen)試驗(yan)的裂(lie)紋(wen)(wen)敏感性和C+N總含量(liang)的關(guan)系。由圖可(ke)見降低C+N可(ke)以顯(xian)著改善Cr13型(xing)(xing)馬(ma)氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)的焊接延遲裂(lie)紋(wen)(wen)的敏感性。

1Cr13馬氏體不銹鋼,實際上(shang)是半馬氏體組(zu)織,在焊接熱(re)影響區近縫區會(hui)形成粗大鐵素體及沿晶界析出的碳、氮化(hua)物(wu),塑(su)韌(ren)性顯著降低。因此在采用同質焊材(cai)時(shi),焊材(cai)中(zhong)應添加(jia)Nb、Ti、Al等合金元素,可細化(hua)晶粒,提高焊縫金屬(shu)的塑(su)韌(ren)性,防(fang)止裂紋(wen)的產生。

