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馬氏體不銹鋼 |martensiti stainless steel

馬氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)是(shi)一(yi)類(lei)可(ke)(ke)通過(guo)熱處理(li)(淬火(huo)(huo)回火(huo)(huo))對(dui)其性(xing)能(neng)進行調整的(de)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang),通俗地講是(shi)一(yi)類(lei)可(ke)(ke)硬(ying)化的(de)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang),此類(lei)鋼(gang)(gang)具有高的(de)硬(ying)度、良好的(de)力學性(xing)能(neng)和不(bu)(bu)(bu)銹性(xing),這些(xie)特(te)性(xing)決定了此類(lei)鋼(gang)(gang)必須具備兩個基本條(tiao)件:其一(yi),在(zai)平衡(heng)相圖中必須有奧氏體(ti)(ti)相區存(cun)在(zai);其二,為使鋼(gang)(gang)形成耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)的(de)鈍化膜,鉻含量(liang)必須在(zai)10.5%以上。馬氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)在(zai)淬火(huo)(huo)狀(zhuang)態下具有體(ti)(ti)心四方晶(jing)體(ti)(ti)結構(gou)(馬氏體(ti)(ti)),具有鐵磁性(xing),在(zai)較(jiao)弱腐(fu)蝕(shi)環境中具有耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)。鋼(gang)(gang)中的(de)鉻含量(liang)可(ke)(ke)達(da)18%,碳可(ke)(ke)以超過(guo)1.2%。

產品分類 / 用途

1Cr13、12Cr13、410

1Cr13、12Cr13、410不銹鋼是馬氏體(ti)不(bu)銹鋼,它是國際上通用的牌號,美國稱AISI410,法國RCC-M為Z10C-13、Z12C-13、日本稱SUS410、德國DIN標準中稱作X15Cr13。1Cr13、12Cr13、410不銹鋼屬于半馬氏體型不(bu)銹(xiu)鋼,經淬火的組織除馬氏體外,尚存在鐵素組織。經淬火和回火處理的1Cr13、12Cr13、410不銹鋼具有較高的強度、韌性,較好的耐蝕性和冷變形能力,具有良好的減振性能。通常該鋼在淬火和回火狀態下使用,回火為高溫回火和低溫回火,應避免在370~560℃的溫度回火,以確保鋼的良好性能。低溫回火可消除淬火過程中形成的內應力,高溫回火在保證其良好耐蝕性同時,可獲得優良的綜合力學性能。1Cr13、12Cr13主要用于對韌性要求較高和具有不銹性的受沖擊載荷的部件,如葉片、水壓機閥、緊固件、熱裂解抗硫腐蝕設備等,亦可制作在常溫條件耐弱腐蝕介質腐蝕的設備和部件。在反應堆中主要用于2、3級輔助泵傳動軸、蒸發器支撐件、控制棒驅動機構等。


一、化學成分


1Cr13、12Cr13、410不銹鋼的化學成分列(lie)于表3-1,反應堆(dui)用(yong)的1Cr13、12Cr13 不銹鋼的特殊規定(ding)也(ye)一(yi)并(bing)列(lie)入此表。


表 1.jpg


二、室(shi)溫力學性能(neng)


  不(bu)(bu)同(tong)標準對(dui)(dui)1Cr13、12Cr13、410不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)室(shi)溫(wen)(wen)力學性能的(de)(de)規(gui)定(ding)值見(jian)(jian)表3-2。實(shi)測數據見(jian)(jian)表3-3。奧氏體(ti)化溫(wen)(wen)度(du)(du)和回火溫(wen)(wen)度(du)(du)對(dui)(dui)1Cr13、12Cr13、410不(bu)(bu)銹鋼室(shi)溫(wen)(wen)力學性能的(de)(de)影(ying)響見(jian)(jian)圖3-2。熱處理工(gong)藝(yi)制度(du)(du)對(dui)(dui)不(bu)(bu)同(tong)溫(wen)(wen)度(du)(du)下(1Cr13)410不(bu)(bu)銹鋼沖擊值的(de)(de)影(ying)響見(jian)(jian)表3-4。



三、疲勞和(he)斷裂


1Cr13、12Cr13、410不銹鋼的(de)室溫疲勞極限見(jian)表(biao)3-5,在指定存活(huo)率下的(de)N-S曲線見(jian)圖(tu)3-3。試(shi)驗用鋼化學成分為(wei)0.11C-0.29Mn-0.025P-0.009S-0.25Si-12.78Cr-0.14Ni。試(shi)樣的(de)熱處理工藝為(wei):1050℃油淬,720℃×2h空冷回水。


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1Cr13、12Cr13、410不(bu)銹鋼在NaCl中的疲勞行為見圖3-4。顯(xian)然環境(jing)的變(bian)化對其疲勞壽命產生較大影(ying)響。隨著 NaCl濃(nong)度(du)增加,(1Cr13)410不(bu)銹鋼的疲勞壽命縮短,見圖3-5。


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四、高(gao)溫瞬(shun)力學性能


  不(bu)同熱處(chu)理(li)條件下(xia)(xia)的高(gao)溫(wen)瞬時力學性能見(jian)表3-6。隨(sui)回火溫(wen)度的提高(gao)×強度下(xia)(xia)降而塑韌性明顯提高(gao),詳(xiang)見(jian)表3-7。



五、持久和蠕變(bian)性能


 數(shu)據(ju)見表3-8和表3-9。最小(xiao)蠕變(bian)速度和應(ying)力關系曲(qu)線見圖3-6。


表 8.jpg


  表3-8 1Cr13、12Cr13、410不(bu)銹鋼的(de)持久強(qiang)度(du)(1030~1050℃油(you)淬,750℃回火空(kong)冷)



六、高溫度疲勞和介質條件的影響


1Cr13、12Cr13、410不銹鋼的高溫疲勞(lao)數據(ju)和介(jie)質(zhi)條(tiao)件對其高溫疲勞(lao)性能的影響見表3-10和表3-11。


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七、抗氧(yang)化和耐蝕(shi)性


1Cr13、12Cr13、410不(bu)銹(xiu)鋼出現(xian)強(qiang)烈氧化開(kai)始溫度為(wei)750℃。抗氧化性(xing)能(neng)見(jian)表(biao)3-12。1Cr13、12Cr13、410不(bu)銹(xiu)鋼具有(you)不(bu)銹(xiu)性(xing),在室溫稀硝酸及弱有(you)機酸中也有(you)一定(ding)耐蝕性(xing),在某些介(jie)質中的(de)耐蝕性(xing)見(jian)表(biao)3-13。在反應堆環境中的(de)腐蝕見(jian)表(biao)3-14至(zhi)表(biao)3-17。




八、熱(re)處理(li)及(ji)組織(zhi)結構


  臨界點(近似值):℃


附 1.jpg


 等(deng)溫轉變曲線(xian):0.10C-12.4 Cr的1Cr13鋼(gang),奧氏體(ti)化溫度為980℃的等(deng)溫轉變曲線(xian)見圖3-7。


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 熱處(chu)理(li)工藝(yi):(1Cr13)410不銹鋼的(de)熱處(chu)理(li)工藝(yi)如下(xia)。


附 2.jpg


 冶金(jin)廠通(tong)常(chang)以退火(huo)狀態交貨,以便最(zui)終用戶(hu)加工制(zhi)造。在制(zhi)造廠的最(zui)終熱處理為淬火(huo)并高(gao)溫回火(huo),其組織為回火(huo)索氏體(ti)和少量(liang)鐵素體(ti)。回火(huo)溫度的選擇視其使(shi)用要求而(er)定,可參閱圖3-2。


九(jiu)、工藝性能


1Cr13、12Cr13、410不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)冷(leng)塑性(xing)及深(shen)沖性(xing)、拋光性(xing)和切削加(jia)工(gong)性(xing)能(neng)良好(hao)(hao),板材(cai)的(de)深(shen)沖度與(yu)其厚(hou)度有關,板材(cai)愈厚(hou)深(shen)沖度愈高。1Cr13、12Cr13、410不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)熱(re)(re)加(jia)工(gong)溫度以850~1200℃為宜,隨后(hou)需灰冷(leng)或(huo)砂冷(leng)。1Cr13、12Cr13、410不(bu)銹鋼(gang)(gang)具有良好(hao)(hao)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing)能(neng),其焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing)能(neng)與(yu)0Cr13相近,可采用0Cr13或(huo)奧107、奧207的(de)焊(han)(han)(han)條(tiao)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie),為防止(zhi)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)冷(leng)裂紋,焊(han)(han)(han)前應該預熱(re)(re),預熱(re)(re)溫度為200~300℃,焊(han)(han)(han)后(hou)經700~750℃熱(re)(re)處(chu)理(li)可獲得良好(hao)(hao)的(de)性(xing)能(neng),選用奧氏體焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)料焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie),焊(han)(han)(han)后(hou)可不(bu)進行熱(re)(re)處(chu)理(li)。應該強調的(de)是,當焊(han)(han)(han)后(hou)焊(han)(han)(han)縫需進行機械加(jia)工(gong)時應進行退火處(chu)理(li)。


十、物理(li)性能


1Cr13、12Cr13、410不(bu)銹(xiu)鋼的(de)物理(li)性能見表3-18。


表 18.jpg


十一、應(ying)用


1Cr13、12Cr13、410不銹(xiu)鋼主要用作抗弱腐蝕介質,并要求(qiu)具有較高韌性及受沖擊負荷(he)的零(ling)部件,如(ru)汽輪(lun)機(ji)(ji)(ji)葉(xie)片(pian)、水壓(ya)機(ji)(ji)(ji)閥、結(jie)構架、螺栓、螺帽(mao)等。在反(fan)應堆環境中,主要用于2、3級輔助泵傳動軸、蒸發(fa)器支(zhi)承(cheng)件、控制(zhi)棒驅動機(ji)(ji)(ji)構等。