鉻系馬氏體不銹鋼有 12Cr13、20Cr13、30Cr13、Y30Cr13、32Cr13Mo、40Cr13、68Cr17等鋼種。這些鋼種是鉻從11.5%~18按其耐腐蝕性派生出來的。鉻是鐵素體形成元素,為了保持馬氏體組織,較高的鉻需要較多的碳含量,以使在熱處理后形成馬氏體。馬氏體不銹鋼在臨界溫度(Ac3)以上是面心立方的奧氏體組織,在快速冷卻到臨界溫度以下時,奧氏體轉變為體心立方的馬氏體。組織的轉變引起體積變化,產生應力,從而提高了硬度和降低了塑性。這一特性對于焊接接頭的影響尤其重要,因此焊后在熱影響區容易引起裂紋。特別是電弧焊時,熔池因吸收氫的作用,剛度大的結構焊后經過一定的潛伏期,氫將引起焊縫和熔合區的延遲(冷)裂紋。與碳鋼、低合金鋼相比,馬氏體不銹鋼中氫的擴散速度緩慢,約為碳鋼的1/10~1/25。延遲裂紋在焊后5天之內仍應注意,有可能發生開裂。
鉻系馬(ma)氏(shi)(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)隨(sui)著碳(tan)含(han)量的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia),焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)冷裂(lie)紋傾向(xiang)加(jia)(jia)大。所以(yi)(yi)用來制(zhi)造(zao)焊(han)接(jie)(jie)結構的(de)(de)(de)多數是(shi)12Cr13、20Cr13等(deng)馬(ma)氏(shi)(shi)體不銹(xiu)鋼(gang),含(han)碳(tan)量更高的(de)(de)(de)30Cr13、40Cr13等(deng)冷裂(lie)紋傾向(xiang)更強(qiang),一(yi)般(ban)不能焊(han)接(jie)(jie)。已知(zhi)Cr13型不銹(xiu)鋼(gang)中隨(sui)C+N含(han)量的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia),硬化加(jia)(jia)強(qiang),裂(lie)紋傾向(xiang)加(jia)(jia)劇。可見降低C+N的(de)(de)(de)含(han)量可以(yi)(yi)顯著改善(shan)Cr13型馬(ma)氏(shi)(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)延遲裂(lie)紋的(de)(de)(de)敏感(gan)性(xing)。
12Cr13馬氏體不銹鋼(gang),實際上是半(ban)馬氏體組織,在焊(han)接(jie)熱影響區(qu)(qu)近縫區(qu)(qu)會(hui)形(xing)成粗大(da)鐵素(su)(su)體及(ji)沿(yan)晶界析出的(de)(de)碳、氮化合物,塑(su)性(xing)(xing)(xing)、韌(ren)性(xing)(xing)(xing)顯著(zhu)降低(di)。因此在采用同(tong)質(zhi)焊(han)材時,焊(han)材中應添(tian)加Nb、Ti、Al等合金(jin)元(yuan)素(su)(su),可(ke)細化晶粒,提高(gao)焊(han)縫金(jin)屬(shu)的(de)(de)塑(su)性(xing)(xing)(xing)、韌(ren)性(xing)(xing)(xing),防(fang)止裂紋的(de)(de)產(chan)生。