馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)是(shi)一類(lei)(lei)(lei)(lei)可(ke)通過(guo)熱處理(淬(cui)火(huo)回火(huo))對其(qi)性(xing)能進行調整(zheng)的(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),通俗(su)地(di)講是(shi)一類(lei)(lei)(lei)(lei)可(ke)硬(ying)(ying)化(hua)的(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),此(ci)(ci)類(lei)(lei)(lei)(lei)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)(ju)有高(gao)的(de)硬(ying)(ying)度(du)、良好的(de)力學(xue)性(xing)能和(he)(he)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)性(xing),這些特性(xing)決(jue)定了此(ci)(ci)類(lei)(lei)(lei)(lei)鋼(gang)(gang)(gang)必(bi)(bi)須具(ju)(ju)備兩個基本條件:其(qi)一,在(zai)平衡相(xiang)(xiang)圖中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)必(bi)(bi)須有奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)區存在(zai);其(qi)二,為(wei)使鋼(gang)(gang)(gang)形成(cheng)耐腐蝕(shi)的(de)鈍化(hua)膜,鉻含(han)量(liang)必(bi)(bi)須在(zai)10.5%以上。根(gen)據鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)合金元素的(de)差別,可(ke)將馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)區分為(wei)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)鉻不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)和(he)(he)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)鉻鎳不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。在(zai)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)鉻不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)又可(ke)劃(hua)分成(cheng)低碳(tan)、中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)碳(tan)和(he)(he)高(gao)碳(tan)三(san)種類(lei)(lei)(lei)(lei)型。馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)淬(cui)火(huo)狀(zhuang)態(tai)下具(ju)(ju)有體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)心四方(bct)晶體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)結構(馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)),具(ju)(ju)有鐵(tie)磁(ci)性(xing),在(zai)較(jiao)弱腐蝕(shi)環境中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)具(ju)(ju)有耐蝕(shi)性(xing)。鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)鉻含(han)量(liang)可(ke)達18%,碳(tan)可(ke)以超過(guo)1.2%。為(wei)了提高(gao)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)耐腐性(xing)和(he)(he)刃(ren)具(ju)(ju)的(de)鋒利度(du),組織(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)允許存在(zai)過(guo)剩碳(tan)化(hua)物,為(wei)了改善(shan)淬(cui)火(huo)后的(de)回火(huo)效應(ying),可(ke)適當加(jia)入鈮、硅(gui)、鎢和(he)(he)釩。含(han)鎳馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)改善(shan)了鉻馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)某些介質(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)耐蝕(shi)性(xing)和(he)(he)提高(gao)了鋼(gang)(gang)(gang)的(de)韌性(xing)。馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)碳(tan)是(shi)不(bu)(bu)(bu)可(ke)缺少的(de)重要元素,它使Fe-Cr二元合金形成(cheng)γ相(xiang)(xiang)區且決(jue)定了鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)淬(cui)火(huo)狀(zhuang)態(tai)下馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)硬(ying)(ying)度(du)。大量(liang)試(shi)驗表明(ming),0.10%C的(de)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)硬(ying)(ying)度(du)值大約為(wei)35HRC,0.5%C的(de)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)其(qi)硬(ying)(ying)度(du)值可(ke)超過(guo)60HRC,再高(gao)的(de)碳(tan)其(qi)硬(ying)(ying)度(du)值未(wei)見明(ming)顯變化(hua)。
我(wo)國標準中(GB1220-92)共(gong)列(lie)入18個(ge)馬(ma)氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)牌(pai)號,基(ji)本是(shi)13%Cr和17%Cr的兩種類型,為了賦予鋼(gang)(gang)的其他特性(xing)派生出(chu)一些(xie)改進(jin)型牌(pai)號,馬(ma)氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的發展網絡見圖(tu)3-1。

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)銹鋼回(hui)火(huo)脆性溫(wen)(wen)度(du)范圍(wei)出現在425~565℃,在此溫(wen)(wen)度(du)回(hui)火(huo)鋼的(de)沖擊(ji)(ji)韌性急(ji)劇下降,對于要(yao)求耐(nai)沖擊(ji)(ji)的(de)部件應(ying)不(bu)采用(yong)此溫(wen)(wen)度(du)回(hui)火(huo)并(bing)避免(mian)在此溫(wen)(wen)度(du)范圍(wei)內應(ying)用(yong)。
1. 馬氏體(ti)鉻(ge)不銹(xiu)鋼
馬(ma)氏體鉻不銹鋼(gang)中(zhong)主(zhu)要合金元素是鉻,隨(sui)鋼(gang)中(zhong)含(han)鉻量的(de)提(ti)高,鋼(gang)的(de)耐蝕性隨(sui)之提(ti)高。鋼(gang)的(de)力學性能(neng)主(zhu)要取(qu)決于鋼(gang)中(zhong)的(de)碳含(han)量,為了改善(shan)鋼(gang)強(qiang)度(du)和硬(ying)度(du)以及增強(qiang)二次硬(ying)化效(xiao)應,有時加入(ru)少量的(de)鉬。
2. 鉻-鎳(nie)馬氏體不銹鋼
在鉻(ge)馬氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)基礎上加(jia)入鎳(nie)(nie)而形成鉻(ge)鎳(nie)(nie)馬氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。由(you)于鎳(nie)(nie)的(de)加(jia)入可使低(di)碳的(de)鐵一(yi)鉻(ge)合金具有淬(cui)火(huo)能(neng)力,同時由(you)于鎳(nie)(nie)的(de)存在可使低(di)碳(<0.15%)馬氏體(ti)(ti)鉻(ge)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)鉻(ge)含量向(xiang)更高(gao)的(de)水平推(tui)移,提(ti)(ti)高(gao)了鋼(gang)(gang)(gang)的(de)耐(nai)(nai)蝕性(xing),從而解決了馬氏體(ti)(ti)鉻(ge)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)為(wei)提(ti)(ti)高(gao)其(qi)耐(nai)(nai)蝕性(xing)以損失鋼(gang)(gang)(gang)的(de)硬度為(wei)代價(jia)的(de)難題。此外(wai)鎳(nie)(nie)的(de)加(jia)入也改善了鋼(gang)(gang)(gang)的(de)耐(nai)(nai)還原性(xing)介質的(de)能(neng)力和(he)提(ti)(ti)高(gao)了鋼(gang)(gang)(gang)的(de)塑韌性(xing)。

