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(ma)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。
鉻系馬(ma)氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)隨著碳(tan)(tan)含(han)量的增加(jia),焊接接頭的冷(leng)裂紋傾(qing)向加(jia)大。所以(yi)用來(lai)制造(zao)焊接結構(gou)的多(duo)數(shu)是1Cr13、2Cr13等馬(ma)氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang),含(han)碳(tan)(tan)更高的3Cr13、4 Cr13等冷(leng)裂紋傾(qing)向更強,一般不能焊接。
已(yi)知Cr13型(xing)不銹(xiu)鋼中C+N的(de)含量(liang)的(de)增加(jia)(jia),硬化加(jia)(jia)強,裂紋傾向加(jia)(jia)劇(ju)。圖(tu)(tu)2-11是馬氏體不銹(xiu)鋼用斜(xie)Y型(xing)坡口鐵研式裂紋試驗的(de)裂紋敏感性和C+N總含量(liang)的(de)關(guan)系。由圖(tu)(tu)可(ke)見降(jiang)低C+N可(ke)以顯著改善Cr13型(xing)馬氏體不銹(xiu)鋼的(de)焊接延遲(chi)裂紋的(de)敏感性。
1Cr13馬氏體(ti)不銹鋼,實際上是半馬氏體(ti)組織,在焊接熱影響區近縫(feng)區會形(xing)成粗(cu)大鐵素體(ti)及沿晶界析出的碳、氮化(hua)物,塑韌性(xing)顯著(zhu)降低。因此在采用同質焊材時,焊材中應添(tian)加Nb、Ti、Al等合金元(yuan)素,可細(xi)化(hua)晶粒,提高焊縫(feng)金屬的塑韌性(xing),防止裂(lie)紋的產生。