馬氏體不銹鋼(gang)管是以馬氏體組織為基體,有磁性,通過熱(re)處(chu)理(li)可調整力學(xue)性能的(de)不銹鋼管。馬氏體不銹鋼管主要有Cr13 和Cr17型兩種。常用的馬(ma)氏(shi)體不銹鋼包括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。
馬氏體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)同鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的特性明顯(xian)不同,馬氏體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)加(jia)熱(re)到高(gao)溫轉變成(cheng)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti),奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)快(kuai)速冷(leng)卻轉變成(cheng)馬氏體(ti)(ti)(ti)組(zu)織。馬氏體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)有明顯(xian)的相變點,可以(yi)通過淬(cui)火(huo)(huo)而(er)強化(hua),而(er)且鉻含量高(gao),淬(cui)透(tou)性好(hao),回(hui)火(huo)(huo)時可以(yi)在較大的范圍內調整其硬(ying)(ying)度、強度和韌性。而(er)且高(gao)碳馬氏體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)硬(ying)(ying)度較高(gao),因此既(ji)可作為結構鋼(gang)(gang)用,也可以(yi)作為工具鋼(gang)(gang)用。
馬(ma)氏體(ti)不銹鋼在(zai)鍛造(zao)加(jia)熱(re)時要(yao)避免δ鐵(tie)素體(ti)的(de)形(xing)成(cheng),因為8鐵(tie)素體(ti)的(de)出現(xian)會(hui)(hui)使(shi)鍛件(jian)(jian)(jian)形(xing)成(cheng)裂紋。要(yao)避免不銹鋼鍛件(jian)(jian)(jian)加(jia)熱(re)過(guo)快導致(zhi)過(guo)熱(re)。鍛件(jian)(jian)(jian)在(zai)加(jia)熱(re)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)脫(tuo)碳(tan)會(hui)(hui)促使(shi)鐵(tie)素體(ti)形(xing)成(cheng),因此要(yao)將鍛件(jian)(jian)(jian)表面脫(tuo)碳(tan)減少到最(zui)小程(cheng)度。馬(ma)氏體(ti)不銹鋼管最后一(yi)(yi)次的變形量無特殊要(yao)求(qiu)。這類鋼在(zai)鍛(duan)造后容易產(chan)生開裂(lie)(lie)現象,其原(yuan)因(yin)是(shi)鍛(duan)造后空冷時(shi)出現馬氏(shi)體(ti)和(he)碳化物組織,內(nei)應力(li)較(jiao)大(da),因(yin)此(ci)鍛(duan)后冷卻時(shi),必(bi)須(xu)緩(huan)慢進行,一(yi)(yi)般在(zai)200℃的砂(sha)坑或爐渣(zha)中緩(huan)冷,取出砂(sha)坑后必(bi)須(xu)及時(shi)進行等(deng)溫退(tui)火,防止發(fa)生開裂(lie)(lie)。馬氏(shi)體(ti)不銹鋼,特別(bie)是(shi)Cr13 型馬氏(shi)體(ti)不銹鋼的價格低,故在(zai)腐(fu)蝕性(xing)較(jiao)弱的介(jie)質中(如水蒸(zheng)氣)且又要(yao)求(qiu)高的力(li)學性(xing)能(neng)的條件下得到廣泛(fan)的應用。
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)碳含量較(jiao)高，較(jiao)12Cr13、20Cr13鋼具有更(geng)高的(de)(de)強(qiang)度、硬度和更(geng)好的(de)(de)淬(cui)透性(xing)，在室溫、稀(xi)硝酸和弱的(de)(de)有機酸中具有一定的(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)，但韌(ren)性(xing)和耐蝕(shi)(shi)性(xing)不及12Cr13和20Cr13鋼。主要用(yong)于高強(qiang)度部(bu)(bu)件，以及承(cheng)受高應力載(zai)荷并(bing)在一定腐蝕(shi)(shi)介(jie)質條件下的(de)(de)磨損件，如300℃以下工(gong)作的(de)(de)刀具、彈(dan)簧，400℃以下工(gong)作的(de)(de)軸、軸承(cheng)、外(wai)科醫(yi)療器具和模具等(deng)。該類鋼焊(han)接(jie)性(xing)差，通(tong)常(chang)不能用(yong)于制造焊(han)接(jie)部(bu)(bu)件。
馬氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)中除了(le)鉻不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)外，還有鉻鎳(nie)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)（如14Cr17Ni12）。鉻不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)按(an)碳含量(liang)可分為低碳、中碳和(he)高(gao)(gao)碳三種類型(xing)，隨著碳含量(liang)的增(zeng)加，鋼(gang)(gang)的強度、硬度和(he)耐磨性顯著提高(gao)(gao)，而冷塑性、韌(ren)性和(he)耐蝕(shi)性則下降。
鉻鎳(nie)不銹鋼(gang)14Cr17Ni2，由(you)于加入了(le)質量分數(shu)為20％的(de)(de)(de)(de)Ni，鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)基體組織由(you)單(dan)相鐵(tie)素體過渡(du)到α+y兩相組織，淬火時γ相轉變為馬氏體。650℃回(hui)(hui)火的(de)(de)(de)(de)組織為回(hui)(hui)火索氏體和(he)呈帶狀(zhuang)分布的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素體，因此可通過熱處理來提高它的(de)(de)(de)(de)性能(neng)(neng)。這樣(yang)既有Cr17型(xing)不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性，又有Cr13型(xing)不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)強度。一般(ban)用于既要(yao)求(qiu)高力學性能(neng)(neng)、高淬硬性，又要(yao)求(qiu)耐硝酸(suan)(suan)、有機(ji)酸(suan)(suan)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)軸類、活塞桿、泵、閥等(deng)部件(jian)，以(yi)及(ji)彈簧(huang)和(he)緊固(gu)件(jian)。
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）。
