鉻系馬氏體不銹鋼有 12Cr13、20Cr13、30Cr13、Y30Cr13、32Cr13Mo、40Cr13、68Cr17等鋼種。這些鋼種是鉻從11.5%~18按其耐腐蝕性派生出來的。鉻是鐵素體形成元素,為了保持馬氏體組織,較高的鉻需要較多的碳含量,以使在熱處理后形成馬氏體。馬氏體不銹鋼在臨界溫度(Ac3)以上是面心立方的奧氏體組織,在快速冷卻到臨界溫度以下時,奧氏體轉變為體心立方的馬氏體。組織的轉變引起體積變化,產生應力,從而提高了硬度和降低了塑性。這一特性對于焊接接頭的影響尤其重要,因此焊后在熱影響區容易引起裂紋。特別是電弧焊時,熔池因吸收氫的作用,剛度大的結構焊后經過一定的潛伏期,氫將引起焊縫和熔合區的延遲(冷)裂紋。與碳鋼、低合金鋼相比,馬氏體不銹鋼中氫的擴散速度緩慢,約為碳鋼的1/10~1/25。延遲裂紋在焊后5天之內仍應注意,有可能發生開裂。
鉻系馬(ma)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼隨著碳(tan)含(han)(han)量的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia),焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)冷裂(lie)紋(wen)傾(qing)(qing)向(xiang)(xiang)加(jia)(jia)大。所以用來(lai)制造焊接(jie)(jie)結構的(de)(de)(de)多(duo)數是12Cr13、20Cr13等馬(ma)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼,含(han)(han)碳(tan)量更(geng)高(gao)的(de)(de)(de)30Cr13、40Cr13等冷裂(lie)紋(wen)傾(qing)(qing)向(xiang)(xiang)更(geng)強,一般不(bu)能焊接(jie)(jie)。已知Cr13型(xing)不(bu)銹(xiu)鋼中隨C+N含(han)(han)量的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia),硬化加(jia)(jia)強,裂(lie)紋(wen)傾(qing)(qing)向(xiang)(xiang)加(jia)(jia)劇。可(ke)見(jian)降低C+N的(de)(de)(de)含(han)(han)量可(ke)以顯著改善Cr13型(xing)馬(ma)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)焊接(jie)(jie)延遲裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)敏感性。
12Cr13馬(ma)氏(shi)體不銹鋼,實(shi)際上是(shi)半馬(ma)氏(shi)體組織,在(zai)焊(han)(han)接熱影響區近縫區會形(xing)成粗大鐵素(su)體及沿晶界析出(chu)的碳、氮(dan)化合物(wu),塑性(xing)、韌性(xing)顯著降(jiang)低。因(yin)此(ci)在(zai)采用(yong)同質焊(han)(han)材(cai)時(shi),焊(han)(han)材(cai)中(zhong)應添加(jia)Nb、Ti、Al等(deng)合金元素(su),可細(xi)化晶粒(li),提高焊(han)(han)縫金屬(shu)的塑性(xing)、韌性(xing),防止裂紋的產生(sheng)。

