馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼是(shi)(shi)一(yi)類(lei)可(ke)通(tong)過(guo)(guo)(guo)熱處理(淬(cui)火(huo)回(hui)火(huo))對其性(xing)(xing)能(neng)進(jin)行(xing)調整的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼,通(tong)俗(su)地講(jiang)是(shi)(shi)一(yi)類(lei)可(ke)硬(ying)(ying)化的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼,此類(lei)鋼具(ju)有(you)(you)高的(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)度、良(liang)好的(de)(de)(de)(de)力(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)和(he)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)性(xing)(xing),這些特(te)性(xing)(xing)決定了此類(lei)鋼必(bi)須具(ju)備兩個基本條件:其一(yi),在(zai)平衡相圖中(zhong)必(bi)須有(you)(you)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相區存在(zai);其二,為(wei)使鋼形(xing)成耐腐蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)鈍化膜,鉻含(han)量(liang)必(bi)須在(zai)10.5%以上。根(gen)據鋼中(zhong)合金(jin)元素(su)的(de)(de)(de)(de)差別,可(ke)將馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼區分為(wei)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鉻不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼和(he)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鉻鎳不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼。在(zai)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鉻不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼中(zhong)又可(ke)劃分成低碳(tan)(tan)、中(zhong)碳(tan)(tan)和(he)高碳(tan)(tan)三種類(lei)型。馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼在(zai)淬(cui)火(huo)狀態下(xia)具(ju)有(you)(you)體(ti)(ti)(ti)心四方(bct)晶體(ti)(ti)(ti)結構(gou)(馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)),具(ju)有(you)(you)鐵磁性(xing)(xing),在(zai)較弱腐蝕(shi)環境(jing)中(zhong)具(ju)有(you)(you)耐蝕(shi)性(xing)(xing)。鋼中(zhong)的(de)(de)(de)(de)鉻含(han)量(liang)可(ke)達18%,碳(tan)(tan)可(ke)以超(chao)過(guo)(guo)(guo)1.2%。為(wei)了提高鋼的(de)(de)(de)(de)耐腐性(xing)(xing)和(he)刃具(ju)的(de)(de)(de)(de)鋒利度,組織中(zhong)允(yun)許存在(zai)過(guo)(guo)(guo)剩碳(tan)(tan)化物,為(wei)了改(gai)善淬(cui)火(huo)后的(de)(de)(de)(de)回(hui)火(huo)效應,可(ke)適當加入鈮、硅、鎢和(he)釩。含(han)鎳馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼改(gai)善了鉻馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼在(zai)某些介質中(zhong)的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)和(he)提高了鋼的(de)(de)(de)(de)韌性(xing)(xing)。馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼中(zhong)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)是(shi)(shi)不(bu)(bu)(bu)可(ke)缺少的(de)(de)(de)(de)重(zhong)要元素(su),它使Fe-Cr二元合金(jin)形(xing)成γ相區且(qie)決定了鋼在(zai)淬(cui)火(huo)狀態下(xia)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)度。大量(liang)試驗表明(ming),0.10%C的(de)(de)(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)度值大約為(wei)35HRC,0.5%C的(de)(de)(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)其硬(ying)(ying)度值可(ke)超(chao)過(guo)(guo)(guo)60HRC,再高的(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)其硬(ying)(ying)度值未(wei)見明(ming)顯(xian)變化。
我國標準中(GB1220-92)共列入(ru)18個馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼牌(pai)號,基本是13%Cr和(he)17%Cr的兩種類型(xing),為了(le)賦予鋼的其他特(te)性派生(sheng)出(chu)一些改進型(xing)牌(pai)號,馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼的發(fa)展網(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(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)回(hui)(hui)火脆性(xing)溫(wen)度(du)(du)范(fan)圍出(chu)現在425~565℃,在此(ci)溫(wen)度(du)(du)回(hui)(hui)火鋼(gang)的(de)沖擊韌性(xing)急(ji)劇下降,對于要求耐沖擊的(de)部件應(ying)不(bu)采(cai)用(yong)此(ci)溫(wen)度(du)(du)回(hui)(hui)火并(bing)避免在此(ci)溫(wen)度(du)(du)范(fan)圍內應(ying)用(yong)。
1. 馬(ma)氏(shi)體鉻不銹鋼
馬氏體鉻(ge)不銹鋼(gang)中主要(yao)合(he)金元素(su)是鉻(ge),隨(sui)鋼(gang)中含鉻(ge)量的(de)提高,鋼(gang)的(de)耐蝕(shi)性隨(sui)之(zhi)提高。鋼(gang)的(de)力學性能主要(yao)取(qu)決(jue)于鋼(gang)中的(de)碳含量,為了改善鋼(gang)強度和硬度以及增強二次硬化效應(ying),有時加入(ru)少(shao)量的(de)鉬。
2. 鉻(ge)-鎳馬氏(shi)體不銹鋼
在(zai)鉻馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)基礎上加(jia)(jia)入鎳而形(xing)成鉻鎳馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。由于鎳的(de)(de)(de)加(jia)(jia)入可使低碳的(de)(de)(de)鐵(tie)一(yi)鉻合金具(ju)有淬火能力,同時由于鎳的(de)(de)(de)存在(zai)可使低碳(<0.15%)馬氏體鉻不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)鉻含量向(xiang)更高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)水平推移(yi),提高(gao)(gao)(gao)了鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐蝕性,從(cong)而解決了馬氏體鉻不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)為(wei)提高(gao)(gao)(gao)其耐蝕性以(yi)損失(shi)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)硬度(du)為(wei)代(dai)價(jia)的(de)(de)(de)難(nan)題(ti)。此外鎳的(de)(de)(de)加(jia)(jia)入也改善了鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐還原性介質(zhi)的(de)(de)(de)能力和提高(gao)(gao)(gao)了鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)塑韌(ren)性。

