馬氏(shi)體不銹鋼管是以馬氏(shi)體組織(zhi)為(wei)基體,有磁性,通過熱處理可(ke)調整力學性能(neng)的不銹(xiu)鋼管。馬氏體不銹鋼管主要有Cr13 和Cr17型兩種。常用的馬氏體不銹鋼包括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(ma)(ma)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)同鐵素體不(bu)銹鋼(gang)(gang)和奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)特性明(ming)顯不(bu)同,馬(ma)(ma)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)加熱(re)到高(gao)溫轉(zhuan)變(bian)成(cheng)奧(ao)氏(shi)體,奧(ao)氏(shi)體快速冷卻轉(zhuan)變(bian)成(cheng)馬(ma)(ma)氏(shi)體組織。馬(ma)(ma)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)有明(ming)顯的(de)相變(bian)點(dian),可(ke)以通過淬火(huo)而強化(hua),而且鉻(ge)含量高(gao),淬透性好,回火(huo)時(shi)可(ke)以在較(jiao)大的(de)范圍內調整(zheng)其硬度(du)(du)、強度(du)(du)和韌性。而且高(gao)碳馬(ma)(ma)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)硬度(du)(du)較(jiao)高(gao),因(yin)此既可(ke)作(zuo)為(wei)結(jie)構鋼(gang)(gang)用,也可(ke)以作(zuo)為(wei)工具(ju)鋼(gang)(gang)用。
馬氏體(ti)不銹鋼(gang)在鍛(duan)(duan)造加(jia)熱(re)時要避免δ鐵素體(ti)的形(xing)成,因為(wei)8鐵素體(ti)的出現會使(shi)鍛(duan)(duan)件(jian)(jian)(jian)形(xing)成裂(lie)紋。要避免不銹鋼(gang)鍛(duan)(duan)件(jian)(jian)(jian)加(jia)熱(re)過(guo)(guo)(guo)快導致過(guo)(guo)(guo)熱(re)。鍛(duan)(duan)件(jian)(jian)(jian)在加(jia)熱(re)過(guo)(guo)(guo)程中的脫碳會促使(shi)鐵素體(ti)形(xing)成,因此要將鍛(duan)(duan)件(jian)(jian)(jian)表面脫碳減少到(dao)最小程度(du)。馬氏體(ti)不銹鋼(gang)管最后一次的(de)(de)變形量(liang)無特殊要求(qiu)。這類鋼(gang)(gang)在鍛造后容(rong)易產生開(kai)裂現象,其原因是鍛造后空冷時出(chu)現馬(ma)氏(shi)體和碳化(hua)物組織(zhi),內應力較(jiao)大(da),因此鍛后冷卻時,必(bi)須緩慢進(jin)行,一般(ban)在200℃的(de)(de)砂坑或爐渣中緩冷,取出(chu)砂坑后必(bi)須及時進(jin)行等(deng)溫退火,防(fang)止發生開(kai)裂。馬(ma)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang),特別(bie)是Cr13 型馬(ma)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)價格低,故在腐(fu)蝕性較(jiao)弱(ruo)的(de)(de)介質中(如水蒸氣)且又要求(qiu)高的(de)(de)力學性能的(de)(de)條(tiao)件下(xia)得(de)到廣泛的(de)(de)應用(yong)。
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(gang)因碳含量較高(gao)，較12Cr13、20Cr13鋼(gang)具有更高(gao)的(de)強度(du)(du)、硬度(du)(du)和更好的(de)淬透(tou)性(xing)(xing)，在室(shi)溫、稀硝酸(suan)和弱的(de)有機酸(suan)中具有一定(ding)的(de)耐蝕性(xing)(xing)，但韌性(xing)(xing)和耐蝕性(xing)(xing)不及12Cr13和20Cr13鋼(gang)。主要用于高(gao)強度(du)(du)部件(jian)，以及承(cheng)受高(gao)應(ying)力(li)載荷并在一定(ding)腐(fu)蝕介質條件(jian)下的(de)磨損件(jian)，如300℃以下工作的(de)刀具、彈簧，400℃以下工作的(de)軸、軸承(cheng)、外科(ke)醫療器具和模(mo)具等。該類鋼(gang)焊接性(xing)(xing)差，通(tong)常不能用于制造焊接部件(jian)。
馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)中除了(le)鉻不銹(xiu)鋼(gang)外，還有鉻鎳(nie)不銹(xiu)鋼(gang)（如14Cr17Ni12）。鉻不銹(xiu)鋼(gang)按碳(tan)含(han)量可分(fen)為(wei)低碳(tan)、中碳(tan)和(he)高碳(tan)三種類型(xing)，隨著碳(tan)含(han)量的增加，鋼(gang)的強度、硬度和(he)耐磨性顯著提高，而冷塑性、韌性和(he)耐蝕性則(ze)下降(jiang)。
鉻鎳不(bu)銹(xiu)鋼14Cr17Ni2，由(you)于(yu)加(jia)入了(le)質量分數為(wei)20％的(de)(de)Ni，鋼的(de)(de)基體(ti)組織由(you)單相鐵素(su)體(ti)過(guo)渡到α+y兩相組織，淬火時γ相轉變(bian)為(wei)馬(ma)氏體(ti)。650℃回(hui)(hui)火的(de)(de)組織為(wei)回(hui)(hui)火索氏體(ti)和呈帶狀分布(bu)的(de)(de)鐵素(su)體(ti)，因此可通過(guo)熱處理來提(ti)高它的(de)(de)性(xing)能(neng)。這(zhe)樣(yang)既(ji)有Cr17型(xing)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)，又有Cr13型(xing)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)強度(du)。一般用于(yu)既(ji)要(yao)求(qiu)高力學性(xing)能(neng)、高淬硬性(xing)，又要(yao)求(qiu)耐硝酸(suan)、有機酸(suan)腐蝕(shi)的(de)(de)軸類、活(huo)塞桿、泵、閥等部件，以及彈簧和緊固件。
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）。
