馬(ma)氏體不銹鋼管(guan)是以馬(ma)氏體組織為基體,有磁性,通過熱處理可(ke)調整力學性能的不銹鋼管(guan)。馬氏體不銹鋼管主要有Cr13 和Cr17型兩種。常用的馬氏(shi)體不銹鋼(gang)包括12Cr13、20Cr13、30C:-13、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[w(Cr)<12%]所至。馬氏體不銹鋼管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)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)同鐵素體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)和奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)特性明(ming)顯(xian)不(bu)(bu)同,馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)加熱(re)到(dao)高(gao)溫轉變成奧氏(shi)體(ti)(ti),奧氏(shi)體(ti)(ti)快速冷卻轉變成馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)組織。馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)有明(ming)顯(xian)的(de)相變點,可以(yi)通過淬(cui)火而強(qiang)化,而且鉻含量高(gao),淬(cui)透性好(hao),回火時(shi)可以(yi)在較大的(de)范(fan)圍內調整其硬度、強(qiang)度和韌性。而且高(gao)碳馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)硬度較高(gao),因此既可作(zuo)為結構鋼(gang)用,也可以(yi)作(zuo)為工具(ju)鋼(gang)用。
馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)在鍛造加(jia)熱(re)(re)時要(yao)(yao)避免δ鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)的形(xing)成(cheng),因為(wei)8鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)的出現會使(shi)鍛件形(xing)成(cheng)裂紋(wen)。要(yao)(yao)避免不(bu)銹鋼(gang)鍛件加(jia)熱(re)(re)過(guo)快導致過(guo)熱(re)(re)。鍛件在加(jia)熱(re)(re)過(guo)程中的脫碳會促使(shi)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)形(xing)成(cheng),因此要(yao)(yao)將(jiang)鍛件表面脫碳減少到最小程度。馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)管最后一次的(de)變形量無特(te)殊要求(qiu)。這類鋼在(zai)鍛造后容(rong)易產生(sheng)開(kai)裂(lie)現象,其(qi)原因是鍛造后空冷時出(chu)現馬(ma)氏(shi)體和碳化物組織(zhi),內應(ying)(ying)力較大(da),因此鍛后冷卻時,必須緩慢進行(xing),一般在(zai)200℃的(de)砂坑(keng)或爐渣(zha)中緩冷,取出(chu)砂坑(keng)后必須及時進行(xing)等溫(wen)退(tui)火,防止發生(sheng)開(kai)裂(lie)。馬(ma)氏(shi)體不銹(xiu)鋼,特(te)別是Cr13 型馬(ma)氏(shi)體不銹(xiu)鋼的(de)價格低(di),故在(zai)腐(fu)蝕性較弱的(de)介質(zhi)中(如水蒸(zheng)氣)且(qie)又(you)要求(qiu)高的(de)力學性能的(de)條件下得到廣泛的(de)應(ying)(ying)用。
12Cr13鋼為半馬氏體不銹鋼，鋼中除馬氏體組織外,還有鐵素體組織,經退火后加工成形的工件需進行淬火和高溫回火處理，得到回火索氏體組織。主要用于韌性要求較高，且具有不銹性，受沖擊載荷的零部件，也可用于在淡水、海水、蒸氣中工作并承受沖擊的汽輪機葉片、刀具、緊固件、閥門、熱裂解抗硫腐蝕設備；以及制作在常溫條件下耐弱腐蝕介質的設備和部件。若作為耐熱鋼、可制作800℃以下耐氧化的部件。
20Cr13鋼為馬氏體型不銹鋼，其主要性能類似于12Cr13鋼，由于碳含量較12Cr13鋼高，因此其強度、硬度高于12Cr13鋼，而韌性和耐蝕性略低。淬火狀態下硬度高，耐蝕性良好。主要用于制造承受高應力載荷的零件，如汽輪機葉片、熱油泵、軸和軸套、葉輪、閥門、水壓機閥片等；也可用于制造造紙工業、醫療器械以及日常生活領域的餐具、刀具等。
30Cr13、40Cr13鋼因(yin)碳含量(liang)較高(gao)，較12Cr13、20Cr13鋼具(ju)(ju)(ju)(ju)有更高(gao)的(de)強(qiang)度(du)、硬度(du)和(he)更好的(de)淬透(tou)性(xing)，在室(shi)溫(wen)、稀硝酸和(he)弱的(de)有機酸中具(ju)(ju)(ju)(ju)有一(yi)定的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)，但(dan)韌性(xing)和(he)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)不及(ji)(ji)12Cr13和(he)20Cr13鋼。主要用(yong)于高(gao)強(qiang)度(du)部件(jian)，以(yi)及(ji)(ji)承(cheng)受高(gao)應(ying)力載荷并(bing)在一(yi)定腐蝕(shi)(shi)介質條件(jian)下(xia)的(de)磨損件(jian)，如300℃以(yi)下(xia)工作的(de)刀具(ju)(ju)(ju)(ju)、彈簧，400℃以(yi)下(xia)工作的(de)軸、軸承(cheng)、外科(ke)醫(yi)療器具(ju)(ju)(ju)(ju)和(he)模具(ju)(ju)(ju)(ju)等。該類鋼焊接(jie)(jie)性(xing)差，通常不能用(yong)于制造(zao)焊接(jie)(jie)部件(jian)。
馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)中除了鉻(ge)(ge)不銹(xiu)鋼(gang)外，還有鉻(ge)(ge)鎳(nie)不銹(xiu)鋼(gang)（如14Cr17Ni12）。鉻(ge)(ge)不銹(xiu)鋼(gang)按碳含量可分(fen)為低碳、中碳和高(gao)碳三種類型，隨著(zhu)碳含量的增(zeng)加，鋼(gang)的強度、硬度和耐磨(mo)性顯著(zhu)提高(gao)，而冷塑性、韌性和耐蝕性則下(xia)降。
鉻鎳不(bu)銹鋼(gang)14Cr17Ni2，由于加入(ru)了(le)質量分(fen)數(shu)為20％的(de)(de)(de)(de)(de)Ni，鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)基體(ti)組(zu)織由單相鐵(tie)素體(ti)過渡到α+y兩相組(zu)織，淬火時γ相轉變為馬氏(shi)體(ti)。650℃回火的(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)織為回火索氏(shi)體(ti)和呈帶狀分(fen)布的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素體(ti)，因此可通過熱處理來提高它的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能。這樣(yang)既(ji)(ji)有Cr17型不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)，又(you)(you)有Cr13型不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)強度。一般用(yong)于既(ji)(ji)要(yao)求高力學(xue)性(xing)(xing)能、高淬硬性(xing)(xing)，又(you)(you)要(yao)求耐硝酸(suan)、有機酸(suan)腐蝕的(de)(de)(de)(de)(de)軸類、活塞(sai)桿、泵、閥等部件，以及彈(dan)簧(huang)和緊固(gu)件。
馬氏體不銹鋼管的工藝性能在鋼種介紹中都有詳細的闡述，這里僅介紹一下馬氏體不銹鋼的物理性能（見表4-1），以及熱處理制度和力學性能（見表4-2）。
