在鉻系馬氏體不銹鋼中加入鎳、鉬降低碳含量,成為含鎳、鉬的馬氏體不銹鋼。這種鋼在不同溫度下產生不同數量的逆變奧氏體,但均能保持鉻系馬氏體的強度和硬度,同時又提高鋼的塑韌性,特別是其焊接性得到了根本改善。表2-8是低碳鉻鎳系馬氏體不銹鋼的化學成分。這類馬氏體不銹鋼除具有一定的耐蝕性外,還具有良好的抗汽蝕、耐磨損性能,在水輪機、大型水泵及核電站、油汽輸送管道中獲得廣泛使用。


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  鉻鎳系(xi)馬(ma)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)因焊(han)(han)接性良好,通常(chang)均采用同質焊(han)(han)材(cai),不(bu)需要預熱(re)或僅(jin)需要低溫(150℃以下)預熱(re),但需進行焊(han)(han)后熱(re)處理以保證(zheng)焊(han)(han)縫(feng)及熱(re)影(ying)響區逆變奧氏體(ti),恢復其(qi)塑韌(ren)性。鉻鎳系(xi)馬(ma)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)接材(cai)料見表(biao)2-8。


  表(biao)2-9、表(biao)2-10是我國研制成功并在工程上使用(yong)的兩種低碳含鎳、鉬的馬氏體不銹鋼及其力學性能。


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  通(tong)過(guo)模(mo)擬(ni)焊(han)接(jie)熱(re)循環試(shi)(shi)驗(yan)研究(jiu)了(le)含Ni、Mo低碳馬氏(shi)體鋼的(de)(de)淬硬(ying)傾向(xiang)。圖2-12是0Cr13Ni4Mo鋼熱(re)模(mo)擬(ni)試(shi)(shi)驗(yan)曲(qu)線。圖2-13是用熱(re)模(mo)擬(ni)試(shi)(shi)樣加工成沖擊試(shi)(shi)樣的(de)(de)試(shi)(shi)驗(yan)結果。由曲(qu)線1、2得(de)知0Cr13Ni4Mo鋼因焊(han)接(jie)加熱(re)其沖擊韌性(xing)(xing)與母材(曲(qu)線4)相比有所(suo)降低,但(dan)仍處在較(jiao)高水平(ping),表(biao)明0Cr13Ni4Mo鋼受焊(han)接(jie)熱(re)作用的(de)(de)淬硬(ying)傾向(xiang)不大(da)。在約(yue)-40℃以下,沖擊韌性(xing)(xing)降低幅度雖然較(jiao)大(da)。但(dan)經過(guo)600℃x2h的(de)(de)回火(huo)處理,其韌性(xing)(xing)又恢復到接(jie)近母材的(de)(de)性(xing)(xing)能(曲(qu)線3)。


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  表2-11是0Cr14Ni6Mo鋼(gang)模擬焊接(jie)(jie)熱循環試(shi)樣的沖擊韌(ren)性(xing)和硬(ying)度與逆變奧(ao)氏(shi)體(ti)量的關系(xi),結果表明馬氏(shi)體(ti)鋼(gang)焊態沖擊韌(ren)性(xing)的降(jiang)(jiang)低(di)(di)、硬(ying)度的提高(gao)(gao)與在焊接(jie)(jie)高(gao)(gao)溫下熱影響區(qu)中逆變奧(ao)氏(shi)體(ti)量的減少有關。焊后再進行600℃x2h熱處理(li),其逆變奧(ao)氏(shi)體(ti)量得以較(jiao)好(hao)恢復,因此韌(ren)性(xing)提高(gao)(gao),硬(ying)度降(jiang)(jiang)低(di)(di)。


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  由于加熱對含Ni、Mo低碳馬體鋼(gang)塑韌性(xing)及淬硬傾(qing)向的影響不太顯著,因此其抗裂性(xing)能也(ye)比較好。表2-12是(shi)0Cr14Ni6Mo鋼(gang)用巴頓剛性(xing)試(shi)(shi)驗和斜Y型剖口小鐵研試(shi)(shi)驗進行的裂紋敏感性(xing)試(shi)(shi)驗結果。可(ke)以(yi)看(kan)出(chu),在(zai)預(yu)(yu)熱50℃,甚至不預(yu)(yu)熱的情(qing)況下(xia),用兩種方法均未發現任何裂紋(包括熱裂紋及冷裂紋)。


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  綜上所述,Cr系馬(ma)氏體(ti)不銹鋼在(zai)降(jiang)C、增加(jia)Ni、Mo合金元素以后(hou),在(zai)回火狀態下,鋼中(zhong)產(chan)生(sheng)一(yi)定的(de)(de)(de)逆(ni)(ni)變奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)相,焊接加(jia)熱時的(de)(de)(de)晶粒長大(da)(da)趨勢受(shou)到(dao)抑(yi)制,降(jiang)低了淬硬傾向(xiang),改善了塑韌性。同時由于逆(ni)(ni)變奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)的(de)(de)(de)存在(zai),提高了吸藏氫能(neng)力,降(jiang)低了氫的(de)(de)(de)擴散(san)作用,使(shi)焊接冷裂紋的(de)(de)(de)敏感性大(da)(da)大(da)(da)降(jiang)低。這種(zhong)鋼的(de)(de)(de)另一(yi)特(te)點是可(ke)以通過焊后(hou)熱處理恢復逆(ni)(ni)變奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)量,進一(yi)步(bu)改善焊接頭的(de)(de)(de)性能(neng),因(yin)而(er)在(zai)大(da)(da)型焊接結構如水電、火電、核電等工程和壓力容器中(zhong)有廣闊(kuo)的(de)(de)(de)應用前景。這類鋼各(ge)種(zhong)厚(hou)(hou)度的(de)(de)(de)板材(cai)均可(ke)焊接,即(ji)使(shi)特(te)厚(hou)(hou)板電渣焊,也可(ke)以不預熱和焊后(hou)不需立即(ji)處理。