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(shi)體不(bu)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。

鉻(ge)鎳系馬(ma)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼因焊接(jie)性(xing)良(liang)好,通常均采用(yong)同質焊材,不(bu)(bu)需要預熱(re)或僅需要低溫(150℃以(yi)下)預熱(re),但需進行焊后熱(re)處(chu)理(li)以(yi)保(bao)證焊縫及熱(re)影響區逆變奧氏體,恢復其塑韌性(xing)。鉻(ge)鎳系馬(ma)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼焊接(jie)材料見表2-8。
表(biao)2-9、表(biao)2-10是我(wo)國研制成(cheng)功并在工程上(shang)使用的(de)(de)兩(liang)種低碳含鎳(nie)、鉬的(de)(de)馬氏體不銹鋼(gang)及(ji)其力學(xue)性能。

通(tong)過(guo)模(mo)(mo)擬焊接熱循環(huan)試驗(yan)研究了含Ni、Mo低碳馬氏體(ti)鋼的(de)淬硬傾(qing)向。圖2-12是0Cr13Ni4Mo鋼熱模(mo)(mo)擬試驗(yan)曲(qu)(qu)線。圖2-13是用(yong)(yong)熱模(mo)(mo)擬試樣加工成(cheng)沖擊試樣的(de)試驗(yan)結果。由曲(qu)(qu)線1、2得(de)知0Cr13Ni4Mo鋼因焊接加熱其沖擊韌性與母材(cai)(曲(qu)(qu)線4)相比有所降(jiang)低,但仍(reng)處(chu)在(zai)較(jiao)高水(shui)平,表明0Cr13Ni4Mo鋼受焊接熱作(zuo)用(yong)(yong)的(de)淬硬傾(qing)向不(bu)大。在(zai)約-40℃以(yi)下,沖擊韌性降(jiang)低幅(fu)度(du)雖然較(jiao)大。但經過(guo)600℃x2h的(de)回火處(chu)理,其韌性又恢(hui)復到接近(jin)母材(cai)的(de)性能(曲(qu)(qu)線3)。

表2-11是(shi)0Cr14Ni6Mo鋼(gang)(gang)模擬焊接熱(re)循環試(shi)樣的(de)(de)沖擊(ji)韌性和硬(ying)(ying)度(du)與逆(ni)變奧氏體(ti)量(liang)(liang)的(de)(de)關系,結果表明馬氏體(ti)鋼(gang)(gang)焊態沖擊(ji)韌性的(de)(de)降低、硬(ying)(ying)度(du)的(de)(de)提(ti)高與在焊接高溫下熱(re)影響(xiang)區中逆(ni)變奧氏體(ti)量(liang)(liang)的(de)(de)減少有關。焊后再進行600℃x2h熱(re)處理,其(qi)逆(ni)變奧氏體(ti)量(liang)(liang)得以較好恢復,因此韌性提(ti)高,硬(ying)(ying)度(du)降低。

由(you)于加熱(re)對含Ni、Mo低碳(tan)馬體鋼(gang)塑(su)韌性及(ji)淬硬傾向(xiang)的(de)影響不(bu)太顯著,因(yin)此(ci)其抗裂(lie)性能也(ye)比較好。表2-12是(shi)0Cr14Ni6Mo鋼(gang)用(yong)巴頓(dun)剛性試(shi)驗和斜Y型剖(pou)口小(xiao)鐵(tie)研試(shi)驗進(jin)行的(de)裂(lie)紋敏感性試(shi)驗結果。可以看出,在預熱(re)50℃,甚至不(bu)預熱(re)的(de)情況下,用(yong)兩種方法均未發現(xian)任何裂(lie)紋(包括熱(re)裂(lie)紋及(ji)冷裂(lie)紋)。

綜(zong)上所(suo)述,Cr系馬(ma)氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)降C、增加(jia)(jia)Ni、Mo合金元(yuan)素以后,在(zai)回火狀態下,鋼(gang)(gang)(gang)中產生一(yi)定的(de)逆(ni)變奧氏(shi)(shi)體相,焊(han)(han)(han)接加(jia)(jia)熱(re)時的(de)晶粒(li)長大趨勢受到抑(yi)制,降低(di)(di)了淬硬傾向,改善了塑韌性(xing)。同時由于逆(ni)變奧氏(shi)(shi)體的(de)存在(zai),提高了吸藏氫能(neng)力(li),降低(di)(di)了氫的(de)擴(kuo)散作(zuo)用,使焊(han)(han)(han)接冷裂(lie)紋(wen)的(de)敏(min)感性(xing)大大降低(di)(di)。這種鋼(gang)(gang)(gang)的(de)另一(yi)特(te)點是可(ke)(ke)以通過(guo)焊(han)(han)(han)后熱(re)處(chu)理(li)恢復逆(ni)變奧氏(shi)(shi)體量,進一(yi)步(bu)改善焊(han)(han)(han)接頭(tou)的(de)性(xing)能(neng),因而在(zai)大型焊(han)(han)(han)接結構如(ru)水電(dian)、火電(dian)、核(he)電(dian)等工程(cheng)和壓力(li)容器(qi)中有廣闊(kuo)的(de)應用前景。這類鋼(gang)(gang)(gang)各種厚(hou)度的(de)板材(cai)均可(ke)(ke)焊(han)(han)(han)接,即使特(te)厚(hou)板電(dian)渣焊(han)(han)(han),也可(ke)(ke)以不(bu)預熱(re)和焊(han)(han)(han)后不(bu)需立即處(chu)理(li)。

