馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)是(shi)一類(lei)可(ke)(ke)(ke)(ke)通(tong)(tong)過(guo)(guo)熱處(chu)理(淬(cui)火(huo)(huo)(huo)回(hui)火(huo)(huo)(huo))對其(qi)性(xing)(xing)(xing)能進(jin)行調(diao)整的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),通(tong)(tong)俗地(di)講是(shi)一類(lei)可(ke)(ke)(ke)(ke)硬(ying)化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),此類(lei)鋼(gang)(gang)具(ju)(ju)有(you)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)度(du)、良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力學性(xing)(xing)(xing)能和不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)性(xing)(xing)(xing),這(zhe)些特性(xing)(xing)(xing)決(jue)定(ding)了(le)此類(lei)鋼(gang)(gang)必須具(ju)(ju)備兩個基本條件(jian):其(qi)一,在(zai)平衡相圖中(zhong)(zhong)(zhong)必須有(you)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)相區存(cun)在(zai);其(qi)二,為(wei)使鋼(gang)(gang)形(xing)成耐腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈍化膜(mo),鉻(ge)(ge)(ge)含量(liang)必須在(zai)10.5%以上。根據鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)合金(jin)(jin)元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)別,可(ke)(ke)(ke)(ke)將馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)區分(fen)為(wei)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)鉻(ge)(ge)(ge)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)鉻(ge)(ge)(ge)鎳不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。在(zai)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)鉻(ge)(ge)(ge)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)又可(ke)(ke)(ke)(ke)劃(hua)分(fen)成低碳、中(zhong)(zhong)(zhong)碳和高(gao)碳三種類(lei)型(xing)。馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)淬(cui)火(huo)(huo)(huo)狀態下(xia)具(ju)(ju)有(you)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)心(xin)四(si)方(bct)晶體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)結(jie)構(馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)),具(ju)(ju)有(you)鐵磁性(xing)(xing)(xing),在(zai)較(jiao)弱腐(fu)(fu)蝕(shi)環境中(zhong)(zhong)(zhong)具(ju)(ju)有(you)耐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)。鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)含量(liang)可(ke)(ke)(ke)(ke)達18%,碳可(ke)(ke)(ke)(ke)以超過(guo)(guo)1.2%。為(wei)了(le)提高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐腐(fu)(fu)性(xing)(xing)(xing)和刃具(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋒利度(du),組織中(zhong)(zhong)(zhong)允許(xu)存(cun)在(zai)過(guo)(guo)剩(sheng)碳化物,為(wei)了(le)改善(shan)(shan)淬(cui)火(huo)(huo)(huo)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)回(hui)火(huo)(huo)(huo)效(xiao)應,可(ke)(ke)(ke)(ke)適當(dang)加入鈮、硅、鎢(wu)和釩。含鎳馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)改善(shan)(shan)了(le)鉻(ge)(ge)(ge)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)某些介質(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)和提高(gao)了(le)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)韌性(xing)(xing)(xing)。馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳是(shi)不(bu)(bu)可(ke)(ke)(ke)(ke)缺少的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)要元(yuan)素(su),它使Fe-Cr二元(yuan)合金(jin)(jin)形(xing)成γ相區且(qie)決(jue)定(ding)了(le)鋼(gang)(gang)在(zai)淬(cui)火(huo)(huo)(huo)狀態下(xia)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)度(du)。大(da)量(liang)試驗表明,0.10%C的(de)(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)度(du)值(zhi)大(da)約為(wei)35HRC,0.5%C的(de)(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)其(qi)硬(ying)度(du)值(zhi)可(ke)(ke)(ke)(ke)超過(guo)(guo)60HRC,再高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳其(qi)硬(ying)度(du)值(zhi)未見明顯變化。


我國標準中(GB1220-92)共列入18個馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼牌號,基本是13%Cr和17%Cr的兩(liang)種類型(xing),為(wei)了賦予鋼的其(qi)他特性派生出一些改進(jin)型(xing)牌號,馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼的發展網絡見圖3-1。


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  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)銹鋼(gang)回(hui)火(huo)(huo)脆性溫(wen)度(du)(du)范圍(wei)出現在(zai)(zai)425~565℃,在(zai)(zai)此(ci)溫(wen)度(du)(du)回(hui)火(huo)(huo)鋼(gang)的沖擊(ji)韌性急(ji)劇(ju)下降,對于(yu)要求(qiu)耐沖擊(ji)的部件應不(bu)采用此(ci)溫(wen)度(du)(du)回(hui)火(huo)(huo)并避免在(zai)(zai)此(ci)溫(wen)度(du)(du)范圍(wei)內(nei)應用。


1. 馬氏(shi)體鉻不銹鋼


   馬氏體鉻(ge)不銹鋼(gang)中(zhong)(zhong)主(zhu)要合金元素是鉻(ge),隨鋼(gang)中(zhong)(zhong)含鉻(ge)量(liang)的(de)提高(gao),鋼(gang)的(de)耐蝕(shi)性(xing)隨之提高(gao)。鋼(gang)的(de)力學性(xing)能主(zhu)要取(qu)決(jue)于鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)碳含量(liang),為了改善鋼(gang)強(qiang)(qiang)度(du)和硬度(du)以及增強(qiang)(qiang)二次(ci)硬化效應,有時加入(ru)少量(liang)的(de)鉬。


2. 鉻-鎳馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼


  在鉻馬(ma)氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)基礎上(shang)加入鎳而形(xing)成鉻鎳馬(ma)氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。由于鎳的(de)(de)加入可使低碳的(de)(de)鐵一(yi)鉻合金具有(you)淬火能力,同時由于鎳的(de)(de)存在可使低碳(<0.15%)馬(ma)氏體鉻不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)鉻含(han)量向更高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)水平(ping)推(tui)移,提高(gao)(gao)(gao)了鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐蝕性(xing),從而解決了馬(ma)氏體鉻不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)為提高(gao)(gao)(gao)其耐蝕性(xing)以損(sun)失鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)硬度為代價的(de)(de)難題。此(ci)外(wai)鎳的(de)(de)加入也改善了鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐還原性(xing)介質(zhi)的(de)(de)能力和提高(gao)(gao)(gao)了鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)塑(su)韌性(xing)。