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(gang)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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  鉻鎳系馬氏體不銹(xiu)鋼因焊接性(xing)良好,通常(chang)均(jun)采用同質(zhi)焊材,不需要(yao)預熱或僅需要(yao)低溫(150℃以下)預熱,但需進行焊后熱處理以保證(zheng)焊縫(feng)及熱影響區逆變奧氏體,恢復其(qi)塑韌性(xing)。鉻鎳系馬氏體不銹(xiu)鋼焊接材料見表2-8。


  表(biao)2-9、表(biao)2-10是我國研(yan)制成功并在工(gong)程上使用的(de)兩種(zhong)低(di)碳含鎳(nie)、鉬的(de)馬氏體不銹(xiu)鋼及其(qi)力學(xue)性能。


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  通過模(mo)(mo)擬焊接(jie)熱(re)(re)(re)循環試(shi)驗(yan)(yan)研究了含Ni、Mo低(di)碳馬氏體鋼的(de)淬硬傾(qing)向。圖(tu)2-12是(shi)0Cr13Ni4Mo鋼熱(re)(re)(re)模(mo)(mo)擬試(shi)驗(yan)(yan)曲線。圖(tu)2-13是(shi)用(yong)熱(re)(re)(re)模(mo)(mo)擬試(shi)樣加(jia)工成沖擊試(shi)樣的(de)試(shi)驗(yan)(yan)結果。由曲線1、2得知0Cr13Ni4Mo鋼因焊接(jie)加(jia)熱(re)(re)(re)其沖擊韌性與母材(曲線4)相(xiang)比有所降(jiang)低(di),但仍(reng)處在較(jiao)高水(shui)平,表明0Cr13Ni4Mo鋼受焊接(jie)熱(re)(re)(re)作用(yong)的(de)淬硬傾(qing)向不大。在約-40℃以下(xia),沖擊韌性降(jiang)低(di)幅度雖(sui)然較(jiao)大。但經過600℃x2h的(de)回火(huo)處理,其韌性又恢復到接(jie)近母材的(de)性能(neng)(曲線3)。


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  表(biao)2-11是0Cr14Ni6Mo鋼(gang)模擬焊接熱(re)循環試樣的(de)(de)沖擊(ji)(ji)韌性和硬度與逆變(bian)(bian)(bian)奧(ao)氏體(ti)量的(de)(de)關(guan)系,結(jie)果表(biao)明馬(ma)氏體(ti)鋼(gang)焊態沖擊(ji)(ji)韌性的(de)(de)降(jiang)低、硬度的(de)(de)提高(gao)與在焊接高(gao)溫(wen)下熱(re)影響區中(zhong)逆變(bian)(bian)(bian)奧(ao)氏體(ti)量的(de)(de)減少有(you)關(guan)。焊后再進行600℃x2h熱(re)處(chu)理,其(qi)逆變(bian)(bian)(bian)奧(ao)氏體(ti)量得以較好恢復,因此韌性提高(gao),硬度降(jiang)低。


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  由于(yu)加熱(re)對含Ni、Mo低碳馬體鋼塑(su)韌(ren)性及(ji)淬硬傾向的(de)影響不太顯著,因此(ci)其抗裂(lie)性能(neng)也(ye)比較(jiao)好。表2-12是0Cr14Ni6Mo鋼用巴頓剛(gang)性試驗(yan)(yan)和斜Y型(xing)剖口小鐵研試驗(yan)(yan)進行的(de)裂(lie)紋敏(min)感性試驗(yan)(yan)結(jie)果。可(ke)以看出,在預(yu)(yu)熱(re)50℃,甚至不預(yu)(yu)熱(re)的(de)情況下,用兩種(zhong)方法均未(wei)發現任何裂(lie)紋(包(bao)括熱(re)裂(lie)紋及(ji)冷裂(lie)紋)。


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  綜上所(suo)述,Cr系馬氏體(ti)不銹鋼在(zai)降(jiang)(jiang)C、增加Ni、Mo合金元素以后(hou),在(zai)回(hui)火狀態下,鋼中(zhong)(zhong)產生(sheng)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)逆變(bian)奧氏體(ti)相,焊接加熱(re)(re)時(shi)的(de)(de)(de)晶粒長大(da)趨(qu)勢受到(dao)抑制,降(jiang)(jiang)低(di)了淬硬傾向,改善(shan)了塑韌(ren)性(xing)。同時(shi)由(you)于逆變(bian)奧氏體(ti)的(de)(de)(de)存在(zai),提(ti)高了吸藏氫(qing)能(neng)力(li),降(jiang)(jiang)低(di)了氫(qing)的(de)(de)(de)擴散作用,使焊接冷裂紋的(de)(de)(de)敏(min)感(gan)性(xing)大(da)大(da)降(jiang)(jiang)低(di)。這(zhe)種(zhong)鋼的(de)(de)(de)另一(yi)特(te)點是(shi)可以通過焊后(hou)熱(re)(re)處理恢復逆變(bian)奧氏體(ti)量(liang),進一(yi)步(bu)改善(shan)焊接頭的(de)(de)(de)性(xing)能(neng),因而在(zai)大(da)型焊接結構(gou)如水電(dian)、火電(dian)、核電(dian)等工程和壓(ya)力(li)容器中(zhong)(zhong)有廣闊的(de)(de)(de)應用前(qian)景(jing)。這(zhe)類鋼各種(zhong)厚(hou)度的(de)(de)(de)板材均可焊接,即使特(te)厚(hou)板電(dian)渣(zha)焊,也可以不預熱(re)(re)和焊后(hou)不需立(li)即處理。