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。

鉻鎳(nie)(nie)系馬氏體不銹鋼(gang)(gang)因(yin)焊接性良好(hao),通常均采(cai)用同質焊材,不需(xu)要預熱(re)或(huo)僅需(xu)要低溫(150℃以下)預熱(re),但需(xu)進行焊后(hou)熱(re)處理以保(bao)證焊縫(feng)及熱(re)影響區逆變奧氏體,恢復其(qi)塑(su)韌性。鉻鎳(nie)(nie)系馬氏體不銹鋼(gang)(gang)焊接材料見表2-8。
表2-9、表2-10是我國研制成(cheng)功并(bing)在工程上使用(yong)的兩種低碳含鎳(nie)、鉬的馬氏(shi)體(ti)不銹鋼及其力學(xue)性能。

通過模(mo)(mo)擬焊(han)接熱(re)循(xun)環(huan)試驗研(yan)究了含Ni、Mo低碳馬氏體鋼(gang)的(de)淬(cui)硬傾向(xiang)。圖(tu)(tu)2-12是0Cr13Ni4Mo鋼(gang)熱(re)模(mo)(mo)擬試驗曲(qu)線(xian)。圖(tu)(tu)2-13是用(yong)熱(re)模(mo)(mo)擬試樣(yang)(yang)加工成沖(chong)擊試樣(yang)(yang)的(de)試驗結果。由(you)曲(qu)線(xian)1、2得知0Cr13Ni4Mo鋼(gang)因(yin)焊(han)接加熱(re)其(qi)沖(chong)擊韌性(xing)與母材(曲(qu)線(xian)4)相(xiang)比有所降(jiang)低,但仍處在較高水平,表明0Cr13Ni4Mo鋼(gang)受焊(han)接熱(re)作用(yong)的(de)淬(cui)硬傾向(xiang)不大(da)。在約-40℃以下,沖(chong)擊韌性(xing)降(jiang)低幅度雖(sui)然較大(da)。但經(jing)過600℃x2h的(de)回火處理,其(qi)韌性(xing)又恢復到接近(jin)母材的(de)性(xing)能(曲(qu)線(xian)3)。

表2-11是0Cr14Ni6Mo鋼(gang)模擬焊(han)接(jie)熱(re)循環試樣的沖擊韌性(xing)和硬(ying)(ying)度(du)(du)與(yu)逆變奧氏體量(liang)的關系,結果表明馬氏體鋼(gang)焊(han)態沖擊韌性(xing)的降低(di)、硬(ying)(ying)度(du)(du)的提高與(yu)在焊(han)接(jie)高溫下熱(re)影響區中逆變奧氏體量(liang)的減少有關。焊(han)后再進(jin)行600℃x2h熱(re)處(chu)理,其逆變奧氏體量(liang)得(de)以(yi)較(jiao)好恢復,因(yin)此韌性(xing)提高,硬(ying)(ying)度(du)(du)降低(di)。

由(you)于(yu)加熱對含Ni、Mo低碳馬體鋼塑韌(ren)性(xing)及淬硬(ying)傾向(xiang)的影響不(bu)太顯著,因此其抗裂(lie)性(xing)能(neng)也比較(jiao)好。表2-12是0Cr14Ni6Mo鋼用巴頓剛性(xing)試驗(yan)和斜Y型剖(pou)口小(xiao)鐵研試驗(yan)進行(xing)的裂(lie)紋敏(min)感(gan)性(xing)試驗(yan)結果。可以看(kan)出,在預熱50℃,甚至不(bu)預熱的情(qing)況下(xia),用兩(liang)種方(fang)法均未(wei)發現任何裂(lie)紋(包(bao)括熱裂(lie)紋及冷裂(lie)紋)。

綜上所述,Cr系馬氏體(ti)不(bu)銹鋼在(zai)降C、增加Ni、Mo合金元素以(yi)后(hou),在(zai)回火狀態下(xia),鋼中產(chan)生一定(ding)的(de)逆變奧氏體(ti)相,焊(han)(han)接加熱(re)(re)時的(de)晶(jing)粒長大趨勢受(shou)到抑制,降低(di)了(le)(le)淬硬傾向,改善了(le)(le)塑韌性(xing)。同(tong)時由(you)于逆變奧氏體(ti)的(de)存在(zai),提高了(le)(le)吸藏(zang)氫(qing)能(neng)(neng)力,降低(di)了(le)(le)氫(qing)的(de)擴散作(zuo)用,使(shi)(shi)焊(han)(han)接冷裂紋的(de)敏感性(xing)大大降低(di)。這種鋼的(de)另一特點是可以(yi)通過(guo)焊(han)(han)后(hou)熱(re)(re)處理恢復(fu)逆變奧氏體(ti)量(liang),進一步改善焊(han)(han)接頭的(de)性(xing)能(neng)(neng),因而(er)在(zai)大型焊(han)(han)接結構如水電、火電、核電等工程和(he)壓力容器中有廣闊的(de)應用前景。這類鋼各(ge)種厚(hou)度的(de)板材均可焊(han)(han)接,即使(shi)(shi)特厚(hou)板電渣焊(han)(han),也可以(yi)不(bu)預(yu)熱(re)(re)和(he)焊(han)(han)后(hou)不(bu)需(xu)立(li)即處理。

