在鉻系馬氏體不銹鋼中加入鎳、鉬降低碳含量,成為含鎳、鉬的馬氏體不銹鋼。這種鋼在不同溫度下產生不同數量的逆變奧氏體,但均能保持鉻系馬氏體的強度和硬度,同時又提高鋼的塑韌性,特別是其焊接性得到了根本改善。表2-8是低碳鉻鎳系馬氏體不銹鋼的化學成分。這類馬氏體不(bu)銹鋼(gang)除具有一定的耐蝕性外,還具有良好的抗汽蝕、耐磨損性能,在水輪機、大型水泵及核電站、油汽輸送管道中獲得廣泛使用。


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  鉻鎳系馬氏體(ti)不銹鋼因焊接性良(liang)好,通常均采用同(tong)質焊材(cai),不需(xu)要(yao)預(yu)熱(re)(re)或僅需(xu)要(yao)低(di)溫(150℃以下(xia))預(yu)熱(re)(re),但需(xu)進行(xing)焊后熱(re)(re)處理以保證焊縫(feng)及(ji)熱(re)(re)影響區逆變奧氏體(ti),恢復其塑韌性。鉻鎳系馬氏體(ti)不銹鋼焊接材(cai)料見表2-8。


  表2-9、表2-10是(shi)我(wo)國研制(zhi)成功并在工程上使用的兩種低碳含鎳、鉬的馬氏(shi)體不(bu)銹鋼及(ji)其力(li)學(xue)性能。


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  通過(guo)模擬焊(han)接(jie)(jie)熱(re)循環試(shi)(shi)驗研究了含Ni、Mo低(di)碳馬(ma)氏體鋼的(de)淬硬(ying)傾(qing)向。圖2-12是0Cr13Ni4Mo鋼熱(re)模擬試(shi)(shi)驗曲(qu)線(xian)(xian)。圖2-13是用熱(re)模擬試(shi)(shi)樣(yang)加工成沖(chong)擊試(shi)(shi)樣(yang)的(de)試(shi)(shi)驗結果(guo)。由(you)曲(qu)線(xian)(xian)1、2得知0Cr13Ni4Mo鋼因焊(han)接(jie)(jie)加熱(re)其(qi)沖(chong)擊韌性(xing)與母材(cai)(曲(qu)線(xian)(xian)4)相比(bi)有所降低(di),但仍處(chu)在(zai)較高水(shui)平(ping),表明0Cr13Ni4Mo鋼受(shou)焊(han)接(jie)(jie)熱(re)作用的(de)淬硬(ying)傾(qing)向不大。在(zai)約-40℃以(yi)下,沖(chong)擊韌性(xing)降低(di)幅(fu)度雖然較大。但經過(guo)600℃x2h的(de)回火處(chu)理,其(qi)韌性(xing)又恢復到接(jie)(jie)近母材(cai)的(de)性(xing)能(曲(qu)線(xian)(xian)3)。


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  表2-11是0Cr14Ni6Mo鋼(gang)模擬焊(han)(han)接熱循(xun)環試(shi)樣的(de)(de)沖擊韌性和硬(ying)度(du)與(yu)逆(ni)變(bian)奧(ao)(ao)氏體量的(de)(de)關系,結果(guo)表明馬氏體鋼(gang)焊(han)(han)態沖擊韌性的(de)(de)降低、硬(ying)度(du)的(de)(de)提高與(yu)在焊(han)(han)接高溫下熱影響區中逆(ni)變(bian)奧(ao)(ao)氏體量的(de)(de)減少(shao)有關。焊(han)(han)后(hou)再進行600℃x2h熱處理,其逆(ni)變(bian)奧(ao)(ao)氏體量得以(yi)較好(hao)恢復(fu),因此韌性提高,硬(ying)度(du)降低。


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  由于加熱(re)(re)對含Ni、Mo低碳(tan)馬體鋼(gang)塑韌性及(ji)淬硬傾向的影響(xiang)不太顯著,因此其抗裂(lie)性能(neng)也比較好。表2-12是0Cr14Ni6Mo鋼(gang)用(yong)巴頓剛性試驗和斜Y型剖口小鐵研試驗進(jin)行的裂(lie)紋(wen)敏感性試驗結果。可以看(kan)出,在(zai)預(yu)熱(re)(re)50℃,甚至不預(yu)熱(re)(re)的情(qing)況下,用(yong)兩(liang)種方(fang)法均未發現(xian)任何裂(lie)紋(wen)(包括(kuo)熱(re)(re)裂(lie)紋(wen)及(ji)冷裂(lie)紋(wen))。


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  綜上所(suo)述,Cr系馬氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)降(jiang)C、增加Ni、Mo合金(jin)元素以后(hou),在(zai)(zai)(zai)回(hui)火(huo)狀(zhuang)態下,鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)產生(sheng)一(yi)定(ding)的逆變奧(ao)氏體(ti)相,焊(han)(han)接(jie)加熱(re)時的晶粒長大趨勢受到抑制(zhi),降(jiang)低了淬硬傾向,改善了塑韌性。同時由于逆變奧(ao)氏體(ti)的存在(zai)(zai)(zai),提高(gao)了吸藏氫能力,降(jiang)低了氫的擴散作用,使焊(han)(han)接(jie)冷裂紋的敏感性大大降(jiang)低。這種鋼(gang)(gang)的另一(yi)特(te)(te)點是可以通(tong)過焊(han)(han)后(hou)熱(re)處理(li)恢(hui)復逆變奧(ao)氏體(ti)量,進(jin)一(yi)步(bu)改善焊(han)(han)接(jie)頭的性能,因而在(zai)(zai)(zai)大型(xing)焊(han)(han)接(jie)結(jie)構如(ru)水電(dian)、火(huo)電(dian)、核電(dian)等工(gong)程(cheng)和壓力容(rong)器中(zhong)(zhong)有廣(guang)闊的應用前景。這類鋼(gang)(gang)各(ge)種厚(hou)(hou)度的板(ban)材(cai)均可焊(han)(han)接(jie),即使特(te)(te)厚(hou)(hou)板(ban)電(dian)渣焊(han)(han),也可以不(bu)預熱(re)和焊(han)(han)后(hou)不(bu)需立即處理(li)。