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馬氏體不銹鋼 |martensiti stainless steel

馬氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)是(shi)(shi)一類可通過(guo)熱處理(淬火回火)對其(qi)性(xing)能進行(xing)調整的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),通俗(su)地講是(shi)(shi)一類可硬化(hua)的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),此類鋼(gang)(gang)具有(you)高的(de)硬度、良好的(de)力(li)學性(xing)能和不(bu)銹(xiu)性(xing),這些特性(xing)決定(ding)了此類鋼(gang)(gang)必(bi)須(xu)(xu)具備兩個基本條件:其(qi)一,在(zai)平(ping)衡相(xiang)圖中必(bi)須(xu)(xu)有(you)奧氏體(ti)(ti)相(xiang)區(qu)存在(zai);其(qi)二,為使鋼(gang)(gang)形成耐腐蝕的(de)鈍化(hua)膜(mo),鉻(ge)(ge)含(han)量必(bi)須(xu)(xu)在(zai)10.5%以(yi)上(shang)。馬氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)淬火狀態下具有(you)體(ti)(ti)心(xin)四方晶體(ti)(ti)結構(馬氏體(ti)(ti)),具有(you)鐵磁(ci)性(xing),在(zai)較弱腐蝕環(huan)境中具有(you)耐蝕性(xing)。鋼(gang)(gang)中的(de)鉻(ge)(ge)含(han)量可達(da)18%,碳可以(yi)超過(guo)1.2%。

產品分類 / 用途

1Cr13、12Cr13、410

1Cr13、12Cr13、410不銹鋼是馬氏(shi)體不銹(xiu)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銹鋼,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(xue)成分列于表3-1,反(fan)應堆用的1Cr13、12Cr13 不銹鋼的特(te)殊規定也(ye)一并列入此表。


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二、室溫力學性能


  不(bu)同(tong)標準對1Cr13、12Cr13、410不(bu)銹鋼(gang)的室溫(wen)(wen)力學(xue)性能的規定(ding)值(zhi)見(jian)表(biao)3-2。實測數據(ju)見(jian)表(biao)3-3。奧氏體化溫(wen)(wen)度(du)(du)和回火溫(wen)(wen)度(du)(du)對1Cr13、12Cr13、410不(bu)銹鋼(gang)室溫(wen)(wen)力學(xue)性能的影響見(jian)圖3-2。熱處理工藝制度(du)(du)對不(bu)同(tong)溫(wen)(wen)度(du)(du)下(xia)(1Cr13)410不(bu)銹鋼(gang)沖擊值(zhi)的影響見(jian)表(biao)3-4。



三、疲勞和斷裂


1Cr13、12Cr13、410不銹鋼的(de)室溫疲(pi)勞極限見表3-5,在指定存活率下的(de)N-S曲(qu)線見圖3-3。試驗用鋼化(hua)學成(cheng)分為0.11C-0.29Mn-0.025P-0.009S-0.25Si-12.78Cr-0.14Ni。試樣的(de)熱處(chu)理(li)工藝為:1050℃油淬,720℃×2h空冷(leng)回水。


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1Cr13、12Cr13、410不銹鋼(gang)在NaCl中的疲勞(lao)行為見圖(tu)3-4。顯然環境的變化對(dui)其疲勞(lao)壽(shou)命產生較大影響。隨著 NaCl濃度增加,(1Cr13)410不銹鋼(gang)的疲勞(lao)壽(shou)命縮短,見圖(tu)3-5。


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四、高溫(wen)瞬力學性能


  不同熱處理條件下的(de)(de)高(gao)溫瞬時力學性(xing)能見表3-6。隨(sui)回火溫度(du)的(de)(de)提(ti)高(gao)×強度(du)下降而塑韌性(xing)明顯提(ti)高(gao),詳見表3-7。



五(wu)、持久和蠕變性能(neng)


 數據見表3-8和表3-9。最小蠕變速度和應力關(guan)系曲線見圖3-6。


表 8.jpg


  表(biao)3-8 1Cr13、12Cr13、410不銹鋼的持久(jiu)強度(1030~1050℃油淬,750℃回火空冷)



六、高溫度疲(pi)勞(lao)和介質條件的影響


1Cr13、12Cr13、410不銹(xiu)鋼的(de)高溫疲勞數據和(he)介質條件對(dui)其高溫疲勞性(xing)能的(de)影響見表3-10和(he)表3-11。


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七、抗氧化和耐蝕性(xing)


1Cr13、12Cr13、410不(bu)銹鋼出現強烈氧(yang)化開始溫(wen)度為750℃。抗氧(yang)化性(xing)能見表(biao)3-12。1Cr13、12Cr13、410不(bu)銹鋼具(ju)有(you)不(bu)銹性(xing),在(zai)室溫(wen)稀硝酸(suan)及(ji)弱有(you)機酸(suan)中也有(you)一定耐蝕性(xing),在(zai)某些介質(zhi)中的(de)耐蝕性(xing)見表(biao)3-13。在(zai)反應堆(dui)環境中的(de)腐蝕見表(biao)3-14至表(biao)3-17。




八、熱(re)處(chu)理及(ji)組織結構(gou)


  臨界點(近(jin)似值):℃


附 1.jpg


 等溫轉變(bian)曲(qu)線:0.10C-12.4 Cr的(de)(de)1Cr13鋼,奧氏體化溫度為980℃的(de)(de)等溫轉變(bian)曲(qu)線見圖(tu)3-7。


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 熱處理(li)工(gong)藝:(1Cr13)410不(bu)銹鋼的熱處理(li)工(gong)藝如下。


附 2.jpg


 冶(ye)金廠通常以退(tui)火(huo)狀態(tai)交貨(huo),以便最終用戶加工制造(zao)(zao)。在(zai)制造(zao)(zao)廠的最終熱處理為(wei)淬火(huo)并高溫回(hui)火(huo),其組織為(wei)回(hui)火(huo)索氏(shi)體和(he)少量鐵素體。回(hui)火(huo)溫度的選擇(ze)視其使用要(yao)求而定,可參閱圖3-2。


九(jiu)、工藝性能


1Cr13、12Cr13、410不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)冷塑(su)性(xing)及深(shen)沖(chong)(chong)性(xing)、拋光性(xing)和(he)切削加工性(xing)能良(liang)(liang)好,板(ban)材的(de)(de)(de)深(shen)沖(chong)(chong)度(du)與其厚度(du)有(you)關,板(ban)材愈厚深(shen)沖(chong)(chong)度(du)愈高。1Cr13、12Cr13、410不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)熱(re)(re)加工溫度(du)以(yi)850~1200℃為(wei)(wei)宜,隨后需(xu)灰冷或砂(sha)冷。1Cr13、12Cr13、410不(bu)銹鋼(gang)具(ju)有(you)良(liang)(liang)好的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)性(xing)能,其焊(han)接(jie)性(xing)能與0Cr13相(xiang)近,可采用(yong)0Cr13或奧(ao)(ao)107、奧(ao)(ao)207的(de)(de)(de)焊(han)條焊(han)接(jie),為(wei)(wei)防(fang)止焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)(de)冷裂紋,焊(han)前應該(gai)預(yu)熱(re)(re),預(yu)熱(re)(re)溫度(du)為(wei)(wei)200~300℃,焊(han)后經700~750℃熱(re)(re)處理(li)可獲得良(liang)(liang)好的(de)(de)(de)性(xing)能,選用(yong)奧(ao)(ao)氏體焊(han)接(jie)材料焊(han)接(jie),焊(han)后可不(bu)進行熱(re)(re)處理(li)。應該(gai)強(qiang)調的(de)(de)(de)是,當焊(han)后焊(han)縫需(xu)進行機械加工時應進行退(tui)火處理(li)。


十(shi)、物理性能


1Cr13、12Cr13、410不銹鋼的(de)物(wu)理性能見表3-18。


表 18.jpg


十(shi)一、應用


1Cr13、12Cr13、410不銹(xiu)鋼主要(yao)用(yong)作抗弱腐蝕介質,并要(yao)求具有(you)較高韌性及受(shou)沖擊負荷(he)的零部件(jian),如汽(qi)輪(lun)機葉片、水(shui)壓機閥、結構架、螺栓(shuan)、螺帽等(deng)。在反應堆(dui)環境中,主要(yao)用(yong)于2、3級輔助泵(beng)傳動軸、蒸發器支承(cheng)件(jian)、控制棒(bang)驅(qu)動機構等(deng)。