馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)是一(yi)類(lei)可(ke)(ke)通過(guo)熱處理(淬火(huo)(huo)(huo)回(hui)火(huo)(huo)(huo))對其性(xing)(xing)能進行調整的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),通俗地(di)講(jiang)是一(yi)類(lei)可(ke)(ke)硬(ying)化的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),此(ci)類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)度、良好的(de)(de)(de)(de)(de)力學性(xing)(xing)能和不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)性(xing)(xing),這些特性(xing)(xing)決定了(le)(le)此(ci)類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)必(bi)須具(ju)備(bei)兩個(ge)基本條件:其一(yi),在(zai)平衡相(xiang)(xiang)圖中必(bi)須有(you)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)區存(cun)在(zai);其二(er),為(wei)使鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)形(xing)成(cheng)(cheng)耐腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)鈍(dun)化膜,鉻(ge)含量必(bi)須在(zai)10.5%以上。根據鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中合金(jin)元素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)差別,可(ke)(ke)將馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)區分為(wei)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鉻(ge)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)和馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鉻(ge)鎳不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。在(zai)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鉻(ge)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中又可(ke)(ke)劃(hua)分成(cheng)(cheng)低碳(tan)、中碳(tan)和高(gao)碳(tan)三種類(lei)型。馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)淬火(huo)(huo)(huo)狀態(tai)下(xia)具(ju)有(you)體(ti)(ti)(ti)心四方(bct)晶(jing)體(ti)(ti)(ti)結構(馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)),具(ju)有(you)鐵磁性(xing)(xing),在(zai)較弱腐(fu)蝕(shi)環境中具(ju)有(you)耐蝕(shi)性(xing)(xing)。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)含量可(ke)(ke)達18%,碳(tan)可(ke)(ke)以超過(guo)1.2%。為(wei)了(le)(le)提高(gao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐腐(fu)性(xing)(xing)和刃(ren)具(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)鋒(feng)利度,組(zu)織(zhi)中允(yun)許存(cun)在(zai)過(guo)剩碳(tan)化物,為(wei)了(le)(le)改善淬火(huo)(huo)(huo)后的(de)(de)(de)(de)(de)回(hui)火(huo)(huo)(huo)效應,可(ke)(ke)適(shi)當加(jia)入鈮(ni)、硅、鎢和釩。含鎳馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)改善了(le)(le)鉻(ge)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)某些介(jie)質中的(de)(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)和提高(gao)了(le)(le)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)韌性(xing)(xing)。馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)是不(bu)(bu)(bu)可(ke)(ke)缺(que)少的(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)要元素(su),它使Fe-Cr二(er)元合金(jin)形(xing)成(cheng)(cheng)γ相(xiang)(xiang)區且決定了(le)(le)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)淬火(huo)(huo)(huo)狀態(tai)下(xia)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)度。大(da)量試驗表明(ming),0.10%C的(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)度值大(da)約為(wei)35HRC,0.5%C的(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)其硬(ying)度值可(ke)(ke)超過(guo)60HRC,再高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)其硬(ying)度值未(wei)見明(ming)顯變化。


我國標(biao)準中(zhong)(GB1220-92)共列(lie)入18個(ge)馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)牌(pai)(pai)號,基本是(shi)13%Cr和17%Cr的(de)兩種類型(xing)(xing),為(wei)了賦予鋼(gang)的(de)其他(ta)特性派(pai)生出一些改(gai)進型(xing)(xing)牌(pai)(pai)號,馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)發展(zhan)網絡見圖3-1。


1.jpg


  馬氏體不銹鋼,由于具有良好的力學性能和中等程度的耐蝕性以及在低于650℃的良好耐熱性,已廣泛應用于各工業領域,低碳和中碳馬氏體不銹鋼,如1Cr13及其改良型,主要用于蒸汽透平、噴氣發動機、氣體透平等領域。在石油和石油化工領域此類材料也得到廣泛應用。


 稍高碳的2Cr13等馬氏體不銹鋼主要用刀具,閥門部件,齒輪、滑輪、開關軸類等機械部件、桿件以及軋輥。高碳馬氏體不銹鋼,如9Cr18Mo等的應用領域包括刀具、軸承、外科和牙科器械、刀剪、彈簧、閥門、軸桿類、凸輪等。


 馬氏體不(bu)(bu)銹鋼回火(huo)脆性(xing)(xing)溫度范(fan)圍(wei)出現在(zai)425~565℃,在(zai)此(ci)(ci)溫度回火(huo)鋼的沖(chong)擊韌性(xing)(xing)急劇下降,對于(yu)要求(qiu)耐(nai)沖(chong)擊的部件應(ying)不(bu)(bu)采(cai)用(yong)此(ci)(ci)溫度回火(huo)并避(bi)免在(zai)此(ci)(ci)溫度范(fan)圍(wei)內應(ying)用(yong)。


1. 馬氏體鉻不銹鋼(gang)


   馬氏體鉻(ge)不銹鋼(gang)中(zhong)主要合金元素是鉻(ge),隨鋼(gang)中(zhong)含(han)鉻(ge)量(liang)的提(ti)高(gao)(gao),鋼(gang)的耐蝕性隨之提(ti)高(gao)(gao)。鋼(gang)的力學(xue)性能主要取決于鋼(gang)中(zhong)的碳(tan)含(han)量(liang),為了改善鋼(gang)強度和硬度以及增強二次硬化效應,有時加入少量(liang)的鉬。


2. 鉻-鎳馬氏體不銹鋼


  在鉻(ge)馬(ma)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)基礎(chu)上加入(ru)(ru)鎳而形(xing)成(cheng)鉻(ge)鎳馬(ma)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)。由于鎳的(de)(de)(de)加入(ru)(ru)可(ke)使(shi)低(di)碳(tan)的(de)(de)(de)鐵一鉻(ge)合金具有淬火能力,同時由于鎳的(de)(de)(de)存在可(ke)使(shi)低(di)碳(tan)(<0.15%)馬(ma)氏(shi)體鉻(ge)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)鉻(ge)含(han)量向更高(gao)的(de)(de)(de)水平(ping)推(tui)移,提高(gao)了(le)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐蝕性(xing),從而解決(jue)了(le)馬(ma)氏(shi)體鉻(ge)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)為提高(gao)其耐蝕性(xing)以損失鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)硬度為代(dai)價的(de)(de)(de)難題。此(ci)外鎳的(de)(de)(de)加入(ru)(ru)也改善(shan)了(le)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐還(huan)原性(xing)介(jie)質的(de)(de)(de)能力和提高(gao)了(le)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)塑韌性(xing)。