鉻系馬氏體不銹鋼有:1Cr13、2Cr13、3Cr13、Y3Cr13、3Cr13Mo、4Cr13、3Cr16、7Cr17等鋼種,這些鋼種是鉻從11.5%~18%按其耐蝕性派生出來的。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(gang)在臨界(ACs)溫度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,氫的擴散速度緩慢,約為碳鋼的1/10~1/25,延遲裂紋焊后5天之內仍應注意,可能發生開裂。


  鉻系(xi)馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼隨(sui)著碳含(han)量的(de)增加,焊接接頭的(de)冷(leng)裂(lie)紋(wen)傾向(xiang)加大。所以(yi)用(yong)來制造焊接結構的(de)多數是1Cr13、2Cr13等馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼,含(han)碳更高(gao)的(de)3Cr13、4 Cr13等冷(leng)裂(lie)紋(wen)傾向(xiang)更強(qiang),一般不能焊接。


  已知Cr13型不(bu)銹鋼中C+N的含量(liang)的增加,硬(ying)化加強,裂(lie)紋(wen)傾向加劇。圖(tu)2-11是馬氏(shi)體不(bu)銹鋼用斜Y型坡口(kou)鐵研式裂(lie)紋(wen)試(shi)驗(yan)的裂(lie)紋(wen)敏感性和C+N總(zong)含量(liang)的關系。由圖(tu)可見降低(di)C+N可以顯著改善Cr13型馬氏(shi)體不(bu)銹鋼的焊接延(yan)遲裂(lie)紋(wen)的敏感性。


圖 11.jpg


  1Cr13馬(ma)氏(shi)體不(bu)銹鋼,實際(ji)上是半馬(ma)氏(shi)體組(zu)織,在(zai)焊(han)(han)接熱影響區(qu)近縫區(qu)會形成粗(cu)大鐵素(su)體及沿晶(jing)界析出的(de)碳(tan)、氮化物,塑(su)韌(ren)性(xing)顯著降(jiang)低(di)。因此(ci)在(zai)采(cai)用(yong)同質焊(han)(han)材時,焊(han)(han)材中(zhong)應添(tian)加Nb、Ti、Al等合金(jin)(jin)元素(su),可(ke)細化晶(jing)粒,提高焊(han)(han)縫金(jin)(jin)屬的(de)塑(su)韌(ren)性(xing),防止裂紋的(de)產生。