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。

鉻鎳系馬氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼因焊接(jie)(jie)性(xing)(xing)良好,通常均采用(yong)同質焊材(cai),不(bu)(bu)需要(yao)預熱或僅需要(yao)低溫(150℃以(yi)下(xia))預熱,但需進行焊后熱處理以(yi)保證焊縫及熱影響區逆變奧氏(shi)體(ti)(ti),恢復其塑(su)韌(ren)性(xing)(xing)。鉻鎳系馬氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼焊接(jie)(jie)材(cai)料見表2-8。
表(biao)(biao)2-9、表(biao)(biao)2-10是(shi)我國研制成功并在工程上(shang)使用(yong)的兩(liang)種低碳(tan)含(han)鎳(nie)、鉬的馬氏體不(bu)銹鋼及其力(li)學性能。

通過模擬(ni)焊接熱循環試驗(yan)研究了含Ni、Mo低(di)碳馬氏(shi)體鋼(gang)(gang)的淬(cui)硬傾(qing)向。圖2-12是(shi)0Cr13Ni4Mo鋼(gang)(gang)熱模擬(ni)試驗(yan)曲(qu)(qu)線。圖2-13是(shi)用熱模擬(ni)試樣加(jia)工成沖(chong)擊試樣的試驗(yan)結果(guo)。由曲(qu)(qu)線1、2得知0Cr13Ni4Mo鋼(gang)(gang)因焊接加(jia)熱其沖(chong)擊韌(ren)性與母(mu)材(cai)(曲(qu)(qu)線4)相比有(you)所降低(di),但仍(reng)處在(zai)較高水平,表明0Cr13Ni4Mo鋼(gang)(gang)受焊接熱作用的淬(cui)硬傾(qing)向不(bu)大(da)。在(zai)約-40℃以(yi)下,沖(chong)擊韌(ren)性降低(di)幅度雖然較大(da)。但經過600℃x2h的回火處理(li),其韌(ren)性又恢復到(dao)接近(jin)母(mu)材(cai)的性能(曲(qu)(qu)線3)。

表(biao)2-11是0Cr14Ni6Mo鋼模擬焊(han)接(jie)熱(re)循環試樣的沖(chong)擊韌性和(he)硬度與(yu)逆(ni)變奧氏(shi)(shi)體量(liang)的關(guan)系,結果表(biao)明馬氏(shi)(shi)體鋼焊(han)態沖(chong)擊韌性的降低(di)、硬度的提高(gao)與(yu)在焊(han)接(jie)高(gao)溫下(xia)熱(re)影(ying)響區中逆(ni)變奧氏(shi)(shi)體量(liang)的減(jian)少有關(guan)。焊(han)后再進行600℃x2h熱(re)處理,其逆(ni)變奧氏(shi)(shi)體量(liang)得以較好恢復,因(yin)此韌性提高(gao),硬度降低(di)。

由(you)于加(jia)熱對含Ni、Mo低碳馬體鋼(gang)塑韌性及淬硬(ying)傾向(xiang)的影響不太顯著,因此其抗裂(lie)(lie)(lie)性能也(ye)比(bi)較好。表2-12是0Cr14Ni6Mo鋼(gang)用(yong)巴頓剛性試驗(yan)和斜Y型剖口小鐵研試驗(yan)進行的裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)敏感(gan)性試驗(yan)結果。可以看(kan)出(chu),在預熱50℃,甚至不預熱的情況(kuang)下,用(yong)兩種方法均未發現任何裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(包括熱裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)及冷裂(lie)(lie)(lie)紋(wen))。

綜上所述,Cr系馬氏(shi)(shi)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(huo)狀態下,鋼中(zhong)產生(sheng)一定的(de)(de)逆(ni)變(bian)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)相(xiang),焊(han)(han)接(jie)加(jia)熱時的(de)(de)晶粒長大趨勢受到抑(yi)制,降(jiang)低(di)了淬(cui)硬(ying)傾向,改善了塑韌性。同(tong)時由于(yu)逆(ni)變(bian)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)的(de)(de)存在(zai),提(ti)高(gao)了吸藏氫能力,降(jiang)低(di)了氫的(de)(de)擴散作用,使焊(han)(han)接(jie)冷(leng)裂紋的(de)(de)敏感性大大降(jiang)低(di)。這(zhe)種鋼的(de)(de)另一特(te)點是可(ke)(ke)以通(tong)過(guo)焊(han)(han)后(hou)熱處理恢復逆(ni)變(bian)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)量,進一步(bu)改善焊(han)(han)接(jie)頭的(de)(de)性能,因而在(zai)大型焊(han)(han)接(jie)結構如水電(dian)(dian)、火(huo)電(dian)(dian)、核電(dian)(dian)等(deng)工程和壓力容器中(zhong)有(you)廣闊的(de)(de)應用前景。這(zhe)類鋼各(ge)種厚(hou)度的(de)(de)板材均(jun)可(ke)(ke)焊(han)(han)接(jie),即使特(te)厚(hou)板電(dian)(dian)渣(zha)焊(han)(han),也(ye)可(ke)(ke)以不預熱和焊(han)(han)后(hou)不需(xu)立即處理。

