馬氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang)是指基(ji)體(ti)為馬氏體(ti)組織,有磁性,通過熱處理可調(diao)整其力學性能的不銹鋼(gang)(gang)。
馬氏(shi)體系列不銹(xiu)鋼大(da)部分是11~13Cr不銹(xiu)鋼,近年來15~18Cr的(de)高Cr系列不銹(xiu)鋼逐(zhu)漸多起來。從高溫的(de)奧氏(shi)體相急劇冷卻,也就是淬(cui)(cui)火,就變態形成為馬氏(shi)體。淬(cui)(cui)火則有硬化性(xing)(xing),借助(zhu)回火熱處理,可擴大(da)其力(li)學性(xing)(xing)能范(fan)圍。淬(cui)(cui)火的(de)硬化性(xing)(xing)是由于添加C、Mn、Ni而提(ti)高的(de),而添加Ti、Al等則降低其硬化性(xing)(xing)。它在常溫狀態下(xia)具有磁(ci)性(xing)(xing)。
常用的馬氏體(ti)不銹鋼包括12Cr13、20Cr13、30Cr13、40Cr13及14Cr17Ni2等。鉻在鋼中的作用是多方面的如提高鋼的強度、淬透性等,但其最主要的作用是提高鋼的耐蝕性。鋼的耐蝕性與鋼中的鉻含量有極大的關系,只有鉻含量(質量分數)大于12%時,才能顯著提高鋼基體的電極電位,從而提高鋼的耐蝕性。由于鉻能顯著地提高鋼的淬透性,所以這類鋼加熱成奧氏體狀態空冷時,小斷面的工件都能得到馬氏體組織。而且隨著鋼中碳含量的增加,強度、硬度和耐磨性提高,其主要原因是碳與鉻形成了碳化物(Cr23C6),使基體的鉻含量降低所致(<12%)。馬氏體不銹鋼具有強烈的淬硬傾向,易出現冷裂紋,焊接接頭受熱超過1150℃的區域,晶粒顯著增大,過快或過慢的冷卻速度都可能引起接頭脆化,也會造成475℃脆化,晶間腐蝕傾向較小,30Cr13、40Cr13、40Cr17Mo、95Cr18的淬硬傾向更強,一般不能焊接。
馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)與鐵(tie)素體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)和奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)特(te)性明(ming)顯不同,馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)加熱(re)到(dao)高(gao)(gao)溫(wen)轉變(bian)(bian)成奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti),奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)快速冷卻(que)轉變(bian)(bian)成馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組織。馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)有明(ming)顯的(de)相變(bian)(bian)點,可(ke)以通過淬火(huo)而(er)強(qiang)(qiang)化(hua),而(er)且鉻含量高(gao)(gao),淬透(tou)性好(hao),回火(huo)時可(ke)以在較大的(de)范圍(wei)內調整其硬度、強(qiang)(qiang)度和韌性。而(er)且高(gao)(gao)碳馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)硬度較高(gao)(gao),因此既可(ke)作為結構鋼(gang)用,也(ye)可(ke)以作為工具鋼(gang)用。
馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中除了(le)鉻不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)外,還有(you)鉻鎳不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),如14Cr17Ni2鋼(gang)(gang)(gang)。鉻不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)按碳(tan)含量可分為低碳(tan)、中碳(tan)和高碳(tan)三種類型(xing),隨著(zhu)(zhu)碳(tan)含量的增(zeng)加(jia),鋼(gang)(gang)(gang)的強(qiang)度、硬度和耐磨性(xing)顯著(zhu)(zhu)提高,而冷塑(su)性(xing)、韌性(xing)和耐蝕性(xing)則下降。
鉻(ge)鎳馬氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang),由(you)于加(jia)入了一定數量的(de)(de)(de)Ni,鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)基體(ti)(ti)組(zu)(zu)織由(you)單相(xiang)鐵(tie)素體(ti)(ti)過(guo)渡到α+γ兩相(xiang)組(zu)(zu)織,淬火(huo)時γ相(xiang)轉變為馬氏體(ti)(ti)。這類馬氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)650℃回火(huo)的(de)(de)(de)組(zu)(zu)織為回火(huo)索氏體(ti)(ti)和呈(cheng)帶(dai)狀分布的(de)(de)(de)鐵(tie)素體(ti)(ti),因此可(ke)通過(guo)熱處(chu)理來提高它的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能。這樣既有Cr17型(xing)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)(xing),又(you)有Cr13型(xing)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)強(qiang)度。一般用于既要求(qiu)高力(li)學性(xing)(xing)能、高淬硬性(xing)(xing),又(you)要求(qiu)耐硝酸、有機酸腐(fu)蝕的(de)(de)(de)軸(zhou)類、活塞桿(gan)、泵(beng)、閥(fa)等部件,以及彈簧和緊固件。
馬氏(shi)體不銹鋼的(de)主要特(te)點是,常(chang)溫下(xia)具有強(qiang)磁(ci)性,其耐腐蝕性能(neng)不是十分(fen)突(tu)出,但強(qiang)度較高,常(chang)作(zuo)為高強(qiang)度結(jie)構(gou)鋼。
高溫下具有穩定的奧(ao)氏體組(zu)織(zhi),空(kong)冷或油冷下轉(zhuan)變成馬氏體相,常溫下具有完全的馬氏體組(zu)織(zhi)。