馬氏(shi)體不(bu)銹鋼是(shi)指基體為馬氏(shi)體組(zu)織,有磁(ci)性,通過熱(re)處(chu)理可(ke)調整(zheng)其力學(xue)性能的不(bu)銹鋼。
馬氏體(ti)(ti)系列不(bu)(bu)銹鋼大(da)部分是(shi)(shi)11~13Cr不(bu)(bu)銹鋼,近年(nian)來15~18Cr的高(gao)Cr系列不(bu)(bu)銹鋼逐漸多起來。從高(gao)溫的奧氏體(ti)(ti)相急劇冷卻,也就(jiu)是(shi)(shi)淬(cui)火,就(jiu)變(bian)態形(xing)成為馬氏體(ti)(ti)。淬(cui)火則(ze)有硬(ying)化(hua)性(xing)(xing),借助回火熱處理,可擴大(da)其(qi)力學性(xing)(xing)能范圍。淬(cui)火的硬(ying)化(hua)性(xing)(xing)是(shi)(shi)由于(yu)添(tian)加(jia)C、Mn、Ni而(er)提(ti)高(gao)的,而(er)添(tian)加(jia)Ti、Al等(deng)則(ze)降低其(qi)硬(ying)化(hua)性(xing)(xing)。它(ta)在常(chang)溫狀態下具有磁性(xing)(xing)。
常用的馬氏體不銹鋼包括12Cr13、20Cr13、30Cr13、40Cr13及14Cr17Ni2等。鉻在鋼中的作用是多方面的如提高鋼的強度、淬透性等,但其最主要的作用是提高鋼的耐蝕性。鋼的耐蝕性與鋼中的鉻含量有極大的關系,只有鉻含量(質量分數)大于12%時,才能顯著提高鋼基體的電極電位,從而提高鋼的耐蝕性。由于鉻能顯著地提高鋼的淬透性,所以這類鋼加熱成奧氏體狀態空冷時,小斷面的工件都能得到馬氏體組織。而且隨著鋼中碳含量的增加,強度、硬度和耐磨性提高,其主要原因是碳與鉻形成了碳化物(Cr23C6),使基體的鉻含量降低所致(<12%)。馬氏體不銹鋼具有強烈的淬硬傾向,易出現冷裂紋,焊接接頭受熱超過1150℃的區域,晶粒顯著增大,過快或過慢的冷卻速度都可能引起接頭脆化,也會造成475℃脆化,晶間腐蝕傾向較小,30Cr13、40Cr13、40Cr17Mo、95Cr18的淬硬傾向更強,一般不能焊接。
馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體不銹鋼(gang)與鐵素體不銹鋼(gang)和奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體不銹鋼(gang)的(de)特性明(ming)顯不同(tong),馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體不銹鋼(gang)加熱到(dao)高(gao)溫轉(zhuan)(zhuan)變成奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體,奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體快(kuai)速冷卻(que)轉(zhuan)(zhuan)變成馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體組織(zhi)。馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體不銹鋼(gang)有明(ming)顯的(de)相(xiang)變點,可(ke)(ke)以(yi)通(tong)過(guo)淬(cui)火(huo)而(er)強化,而(er)且(qie)鉻含量高(gao),淬(cui)透性好,回火(huo)時可(ke)(ke)以(yi)在較大的(de)范(fan)圍(wei)內調整(zheng)其硬度、強度和韌性。而(er)且(qie)高(gao)碳馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體不銹鋼(gang)硬度較高(gao),因此既可(ke)(ke)作為結(jie)構鋼(gang)用,也可(ke)(ke)以(yi)作為工具鋼(gang)用。
馬氏體不(bu)銹鋼中除(chu)了(le)鉻(ge)(ge)不(bu)銹鋼外,還(huan)有鉻(ge)(ge)鎳不(bu)銹鋼,如14Cr17Ni2鋼。鉻(ge)(ge)不(bu)銹鋼按碳含(han)量(liang)可分(fen)為(wei)低碳、中碳和高碳三種(zhong)類型,隨(sui)著碳含(han)量(liang)的增(zeng)加,鋼的強(qiang)度、硬(ying)度和耐磨性顯(xian)著提(ti)高,而冷塑性、韌性和耐蝕性則下降。
鉻鎳馬氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼,由于加入了一定數量(liang)的(de)(de)Ni,鋼的(de)(de)基體(ti)(ti)組(zu)織由單相(xiang)鐵素(su)體(ti)(ti)過渡到α+γ兩相(xiang)組(zu)織,淬(cui)火時γ相(xiang)轉變為(wei)馬氏體(ti)(ti)。這類馬氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼650℃回火的(de)(de)組(zu)織為(wei)回火索氏體(ti)(ti)和呈(cheng)帶狀(zhuang)分布的(de)(de)鐵素(su)體(ti)(ti),因(yin)此(ci)可通過熱處理來(lai)提(ti)高它(ta)的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)。這樣既(ji)有(you)Cr17型不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing),又有(you)Cr13型不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)強度。一般用于既(ji)要求高力學性(xing)(xing)能(neng)、高淬(cui)硬性(xing)(xing),又要求耐(nai)硝酸(suan)、有(you)機(ji)酸(suan)腐蝕(shi)的(de)(de)軸類、活塞桿、泵、閥等部件,以及彈簧和緊固件。
馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)的主(zhu)要特點是(shi),常(chang)(chang)溫下具(ju)有(you)強(qiang)磁性,其耐腐蝕(shi)性能不是(shi)十分(fen)突出,但強(qiang)度較高,常(chang)(chang)作為高強(qiang)度結(jie)構(gou)鋼(gang)。
高溫下具有穩定的奧氏(shi)(shi)體(ti)組織,空(kong)冷或油冷下轉變(bian)成馬氏(shi)(shi)體(ti)相(xiang),常(chang)溫下具有完(wan)全的馬氏(shi)(shi)體(ti)組織。