馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)是(shi)一(yi)類(lei)可(ke)(ke)通過(guo)熱(re)處理(淬火(huo)回(hui)火(huo))對其性(xing)(xing)能進(jin)行(xing)調整的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),通俗地講(jiang)是(shi)一(yi)類(lei)可(ke)(ke)硬(ying)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),此類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)具有(you)高的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)、良好的(de)(de)(de)力學性(xing)(xing)能和(he)(he)不(bu)(bu)銹(xiu)性(xing)(xing),這些(xie)特(te)性(xing)(xing)決定了(le)(le)此類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)必須(xu)具備兩(liang)個基本條(tiao)件:其一(yi),在(zai)(zai)平(ping)衡相(xiang)圖中(zhong)必須(xu)有(you)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)區存在(zai)(zai);其二,為使鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)形(xing)成耐(nai)(nai)腐蝕(shi)的(de)(de)(de)鈍化(hua)(hua)膜,鉻(ge)含(han)量必須(xu)在(zai)(zai)10.5%以上。根據鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)合金元素的(de)(de)(de)差別(bie),可(ke)(ke)將(jiang)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)區分為馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鉻(ge)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)和(he)(he)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鉻(ge)鎳(nie)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。在(zai)(zai)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鉻(ge)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)又可(ke)(ke)劃(hua)分成低碳(tan)、中(zhong)碳(tan)和(he)(he)高碳(tan)三種(zhong)類(lei)型。馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)淬火(huo)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下具有(you)體(ti)(ti)(ti)心四方(bct)晶體(ti)(ti)(ti)結(jie)構(馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)),具有(you)鐵磁性(xing)(xing),在(zai)(zai)較(jiao)弱腐蝕(shi)環(huan)境中(zhong)具有(you)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)鉻(ge)含(han)量可(ke)(ke)達18%,碳(tan)可(ke)(ke)以超(chao)過(guo)1.2%。為了(le)(le)提(ti)高鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)腐性(xing)(xing)和(he)(he)刃具的(de)(de)(de)鋒利(li)度(du),組織(zhi)中(zhong)允許(xu)存在(zai)(zai)過(guo)剩碳(tan)化(hua)(hua)物,為了(le)(le)改善淬火(huo)后的(de)(de)(de)回(hui)火(huo)效應,可(ke)(ke)適(shi)當加入鈮、硅、鎢和(he)(he)釩。含(han)鎳(nie)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)改善了(le)(le)鉻(ge)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)某些(xie)介質中(zhong)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)和(he)(he)提(ti)高了(le)(le)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)韌性(xing)(xing)。馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)碳(tan)是(shi)不(bu)(bu)可(ke)(ke)缺少(shao)的(de)(de)(de)重要元素,它使Fe-Cr二元合金形(xing)成γ相(xiang)區且決定了(le)(le)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)淬火(huo)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)。大量試(shi)驗表明(ming),0.10%C的(de)(de)(de)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)值(zhi)大約(yue)為35HRC,0.5%C的(de)(de)(de)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)其硬(ying)度(du)值(zhi)可(ke)(ke)超(chao)過(guo)60HRC,再高的(de)(de)(de)碳(tan)其硬(ying)度(du)值(zhi)未見明(ming)顯(xian)變化(hua)(hua)。


我國標(biao)準中(GB1220-92)共列入18個馬氏體不銹(xiu)鋼牌號(hao),基本是13%Cr和17%Cr的兩種(zhong)類(lei)型,為了賦予(yu)鋼的其他特性(xing)派生出一(yi)些改進型牌號(hao),馬氏體不銹(xiu)鋼的發展網絡見圖3-1。


1.jpg


  馬氏體不銹鋼,由于具有良好的力學性能和中等程度的耐蝕性以及在低于650℃的良好耐熱性,已廣泛應用于各工業領域,低碳和中碳馬氏體不銹鋼,如1Cr13及其改良型,主要用于蒸汽透平、噴氣發動機、氣體透平等領域。在石油和石油化工領域此類材料也得到廣泛應用。


 稍高碳的2Cr13等馬氏體不銹鋼主要用刀具,閥門部件,齒輪、滑輪、開關軸類等機械部件、桿件以及軋輥。高碳馬氏體不銹鋼,如9Cr18Mo等的應用領域包括刀具、軸承、外科和牙科器械、刀剪、彈簧、閥門、軸桿類、凸輪等。


 馬氏體(ti)不銹鋼(gang)回火脆性(xing)溫(wen)(wen)(wen)度(du)范圍出現在425~565℃,在此溫(wen)(wen)(wen)度(du)回火鋼(gang)的(de)沖(chong)擊韌性(xing)急(ji)劇下降,對(dui)于要求(qiu)耐沖(chong)擊的(de)部件應不采用此溫(wen)(wen)(wen)度(du)回火并避免在此溫(wen)(wen)(wen)度(du)范圍內應用。


1. 馬氏體鉻不銹鋼(gang)


   馬氏體鉻(ge)(ge)不(bu)銹鋼(gang)中主要合金元素(su)是鉻(ge)(ge),隨(sui)鋼(gang)中含鉻(ge)(ge)量(liang)的提高,鋼(gang)的耐蝕性隨(sui)之提高。鋼(gang)的力學(xue)性能主要取(qu)決于鋼(gang)中的碳(tan)含量(liang),為(wei)了改善鋼(gang)強度和硬(ying)度以及增強二(er)次硬(ying)化效應,有(you)時加入少量(liang)的鉬。


2. 鉻(ge)-鎳馬(ma)氏(shi)體不(bu)銹鋼


  在(zai)鉻(ge)馬(ma)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)基礎(chu)上加(jia)入(ru)鎳(nie)而形成鉻(ge)鎳(nie)馬(ma)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。由于鎳(nie)的(de)(de)加(jia)入(ru)可(ke)使低碳的(de)(de)鐵一(yi)鉻(ge)合金具(ju)有淬(cui)火能力(li),同時(shi)由于鎳(nie)的(de)(de)存在(zai)可(ke)使低碳(<0.15%)馬(ma)氏(shi)體(ti)鉻(ge)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)鉻(ge)含量向更高的(de)(de)水(shui)平推移,提(ti)高了鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)(xing),從而解決了馬(ma)氏(shi)體(ti)鉻(ge)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)為(wei)提(ti)高其耐(nai)蝕性(xing)(xing)(xing)以損(sun)失鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)硬度為(wei)代價的(de)(de)難題(ti)。此外鎳(nie)的(de)(de)加(jia)入(ru)也(ye)改善了鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)還原性(xing)(xing)(xing)介質的(de)(de)能力(li)和(he)提(ti)高了鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)塑(su)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)。