馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)是(shi)一(yi)類(lei)可(ke)(ke)通過熱處理(淬(cui)火(huo)回火(huo))對其性能進(jin)行調整的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),通俗(su)地講是(shi)一(yi)類(lei)可(ke)(ke)硬(ying)(ying)化的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),此(ci)類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)具有高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)、良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)力(li)學性能和不(bu)銹(xiu)(xiu)性,這些(xie)特性決定了(le)此(ci)類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)必(bi)須具備兩(liang)個(ge)基本條件:其一(yi),在(zai)(zai)平衡相(xiang)圖中(zhong)(zhong)必(bi)須有奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)區(qu)存(cun)在(zai)(zai);其二(er),為(wei)使(shi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)形成耐(nai)(nai)腐蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)鈍化膜(mo),鉻(ge)(ge)含(han)(han)量(liang)必(bi)須在(zai)(zai)10.5%以(yi)上。根據鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)合(he)金元(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)別(bie),可(ke)(ke)將馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)區(qu)分(fen)為(wei)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鉻(ge)(ge)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)和馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鉻(ge)(ge)鎳(nie)(nie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。在(zai)(zai)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鉻(ge)(ge)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)又(you)可(ke)(ke)劃分(fen)成低碳、中(zhong)(zhong)碳和高(gao)碳三種類(lei)型(xing)。馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)淬(cui)火(huo)狀態(tai)下具有體(ti)(ti)(ti)心四(si)方(fang)(bct)晶體(ti)(ti)(ti)結構(馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)),具有鐵磁性,在(zai)(zai)較弱腐蝕(shi)環境中(zhong)(zhong)具有耐(nai)(nai)蝕(shi)性。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)含(han)(han)量(liang)可(ke)(ke)達18%,碳可(ke)(ke)以(yi)超過1.2%。為(wei)了(le)提(ti)高(gao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)腐性和刃具的(de)(de)(de)(de)(de)鋒利度(du)(du)(du),組織中(zhong)(zhong)允許存(cun)在(zai)(zai)過剩(sheng)碳化物,為(wei)了(le)改善淬(cui)火(huo)后的(de)(de)(de)(de)(de)回火(huo)效應,可(ke)(ke)適當加入鈮、硅(gui)、鎢和釩(fan)。含(han)(han)鎳(nie)(nie)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)改善了(le)鉻(ge)(ge)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)某些(xie)介(jie)質中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性和提(ti)高(gao)了(le)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)韌性。馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)碳是(shi)不(bu)可(ke)(ke)缺少的(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)元(yuan)(yuan)素(su),它使(shi)Fe-Cr二(er)元(yuan)(yuan)合(he)金形成γ相(xiang)區(qu)且(qie)決定了(le)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)淬(cui)火(huo)狀態(tai)下馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)。大(da)量(liang)試驗(yan)表明(ming),0.10%C的(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)值大(da)約為(wei)35HRC,0.5%C的(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)其硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)值可(ke)(ke)超過60HRC,再高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)碳其硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)值未見(jian)明(ming)顯變化。
我(wo)國(guo)標準中(zhong)(GB1220-92)共列入18個(ge)馬氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼牌號,基本是(shi)13%Cr和17%Cr的(de)(de)兩種類型,為(wei)了賦(fu)予鋼的(de)(de)其他特性派生出(chu)一些改(gai)進型牌號,馬氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼的(de)(de)發展(zhan)網(wang)絡見圖3-1。

馬氏體不銹鋼,由于具有良好的力學性能和中等程度的耐蝕性以及在低于650℃的良好耐熱性,已廣泛應用于各工業領域,低碳和中碳馬氏體不銹鋼,如1Cr13及其改良型,主要用于蒸汽透平、噴氣發動機、氣體透平等領域。在石油和石油化工領域此類材料也得到廣泛應用。
稍高碳的2Cr13等馬氏體不銹鋼主要用刀具,閥門部件,齒輪、滑輪、開關軸類等機械部件、桿件以及軋輥。高碳馬氏體不銹鋼,如9Cr18Mo等的應用領域包括刀具、軸承、外科和牙科器械、刀剪、彈簧、閥門、軸桿類、凸輪等。
馬氏體不(bu)(bu)銹鋼回火(huo)脆性溫(wen)度(du)范圍出(chu)現(xian)在425~565℃,在此溫(wen)度(du)回火(huo)鋼的沖擊(ji)韌(ren)性急劇下降,對于要求耐沖擊(ji)的部(bu)件應不(bu)(bu)采(cai)用此溫(wen)度(du)回火(huo)并(bing)避免在此溫(wen)度(du)范圍內應用。
1. 馬氏(shi)體鉻不銹鋼(gang)
馬氏體(ti)鉻(ge)不(bu)銹鋼(gang)中主(zhu)要(yao)合金元素(su)是鉻(ge),隨鋼(gang)中含(han)鉻(ge)量(liang)的(de)提高(gao),鋼(gang)的(de)耐蝕性(xing)隨之提高(gao)。鋼(gang)的(de)力學性(xing)能主(zhu)要(yao)取決于鋼(gang)中的(de)碳含(han)量(liang),為了改善鋼(gang)強度和硬(ying)度以及增強二次硬(ying)化(hua)效(xiao)應,有時(shi)加入(ru)少量(liang)的(de)鉬。
2. 鉻-鎳馬氏體不銹鋼
在鉻(ge)(ge)(ge)馬(ma)(ma)氏體不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)基礎(chu)上加入(ru)(ru)鎳而形(xing)成鉻(ge)(ge)(ge)鎳馬(ma)(ma)氏體不銹鋼(gang)(gang)(gang)。由于鎳的(de)(de)加入(ru)(ru)可使(shi)低碳的(de)(de)鐵一鉻(ge)(ge)(ge)合金具有淬(cui)火能力,同(tong)時(shi)由于鎳的(de)(de)存在可使(shi)低碳(<0.15%)馬(ma)(ma)氏體鉻(ge)(ge)(ge)不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)含量向更高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)水(shui)平推移,提(ti)高(gao)(gao)(gao)了(le)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing),從(cong)而解(jie)決了(le)馬(ma)(ma)氏體鉻(ge)(ge)(ge)不銹鋼(gang)(gang)(gang)為(wei)提(ti)高(gao)(gao)(gao)其耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)以損失(shi)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)硬度(du)為(wei)代價的(de)(de)難題(ti)。此外鎳的(de)(de)加入(ru)(ru)也改善了(le)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)還原性(xing)(xing)介(jie)質(zhi)的(de)(de)能力和提(ti)高(gao)(gao)(gao)了(le)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)塑韌(ren)性(xing)(xing)。

