馬(ma)氏體不銹鋼(gang)管(guan)是以馬(ma)氏體組織為基體,有磁性,通過(guo)熱處理可調整力(li)學(xue)性能的不(bu)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(shi)體(ti)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。
馬氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang)同鐵素(su)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)和(he)奧氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang)的(de)特性明(ming)顯不同,馬氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang)加熱(re)到高(gao)溫轉變(bian)成奧氏體(ti),奧氏體(ti)快速冷卻轉變(bian)成馬氏體(ti)組織。馬氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang)有明(ming)顯的(de)相(xiang)變(bian)點,可(ke)以(yi)通過淬火而(er)強化,而(er)且鉻含量高(gao),淬透性好,回(hui)火時可(ke)以(yi)在較大(da)的(de)范(fan)圍(wei)內調整其(qi)硬度(du)、強度(du)和(he)韌性。而(er)且高(gao)碳馬氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang)硬度(du)較高(gao),因此既可(ke)作為結構鋼(gang)(gang)用(yong),也可(ke)以(yi)作為工具鋼(gang)(gang)用(yong)。
馬(ma)氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)鍛造(zao)加(jia)熱時要避免δ鐵(tie)素體的形(xing)成(cheng),因為8鐵(tie)素體的出(chu)現(xian)會使鍛件(jian)形(xing)成(cheng)裂(lie)紋。要避免不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼鍛件(jian)加(jia)熱過(guo)(guo)快導致(zhi)過(guo)(guo)熱。鍛件(jian)在(zai)加(jia)熱過(guo)(guo)程中(zhong)的脫碳會促使鐵(tie)素體形(xing)成(cheng),因此要將(jiang)鍛件(jian)表面脫碳減少到最小程度。馬(ma)氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼管最后(hou)一(yi)次的(de)變形量無特殊要(yao)求。這類鋼在(zai)鍛造(zao)后(hou)容易(yi)產生(sheng)開裂現象,其原因是鍛造(zao)后(hou)空冷(leng)時(shi)出現馬(ma)氏體和(he)碳化(hua)物(wu)組織,內(nei)應力較大,因此鍛后(hou)冷(leng)卻時(shi),必須(xu)(xu)緩慢進(jin)行,一(yi)般在(zai)200℃的(de)砂坑(keng)或(huo)爐渣(zha)中(zhong)緩冷(leng),取出砂坑(keng)后(hou)必須(xu)(xu)及時(shi)進(jin)行等(deng)溫退火,防止發生(sheng)開裂。馬(ma)氏體不銹鋼,特別(bie)是Cr13 型馬(ma)氏體不銹鋼的(de)價格低,故在(zai)腐(fu)蝕性較弱的(de)介質中(zhong)(如(ru)水(shui)蒸(zheng)氣)且又要(yao)求高的(de)力學性能的(de)條件下得到廣泛的(de)應用。
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(tan)含量較(jiao)高，較(jiao)12Cr13、20Cr13鋼(gang)具(ju)有(you)更高的(de)強度、硬度和(he)(he)更好(hao)的(de)淬(cui)透性(xing)，在室溫(wen)、稀硝酸和(he)(he)弱的(de)有(you)機酸中具(ju)有(you)一(yi)定的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)，但韌(ren)性(xing)和(he)(he)耐(nai)蝕(shi)性(xing)不及12Cr13和(he)(he)20Cr13鋼(gang)。主要用于(yu)(yu)高強度部件(jian)，以及承受高應力載荷并在一(yi)定腐蝕(shi)介質條件(jian)下的(de)磨(mo)損件(jian)，如300℃以下工作(zuo)的(de)刀具(ju)、彈簧，400℃以下工作(zuo)的(de)軸、軸承、外(wai)科醫療器具(ju)和(he)(he)模具(ju)等。該類鋼(gang)焊接性(xing)差，通常(chang)不能用于(yu)(yu)制造焊接部件(jian)。
馬氏體不銹鋼(gang)中除了(le)鉻不銹鋼(gang)外，還有鉻鎳不銹鋼(gang)（如(ru)14Cr17Ni12）。鉻不銹鋼(gang)按碳(tan)含(han)量(liang)可(ke)分為低碳(tan)、中碳(tan)和(he)高碳(tan)三種類型，隨著碳(tan)含(han)量(liang)的增加，鋼(gang)的強度、硬度和(he)耐磨性(xing)顯著提高，而(er)冷(leng)塑(su)性(xing)、韌性(xing)和(he)耐蝕性(xing)則下降(jiang)。
鉻鎳(nie)不(bu)(bu)銹鋼(gang)14Cr17Ni2，由于(yu)加入(ru)了質量分(fen)數為(wei)20％的Ni，鋼(gang)的基(ji)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)由單相(xiang)鐵素體(ti)(ti)過(guo)渡到α+y兩相(xiang)組(zu)織(zhi)(zhi)，淬火(huo)時γ相(xiang)轉(zhuan)變為(wei)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)。650℃回(hui)火(huo)的組(zu)織(zhi)(zhi)為(wei)回(hui)火(huo)索氏(shi)體(ti)(ti)和(he)呈帶狀分(fen)布的鐵素體(ti)(ti)，因此可通過(guo)熱(re)處(chu)理來提高(gao)(gao)它(ta)的性(xing)能。這樣既有(you)Cr17型不(bu)(bu)銹鋼(gang)的耐(nai)蝕性(xing)，又(you)(you)有(you)Cr13型不(bu)(bu)銹鋼(gang)的強度。一般用于(yu)既要(yao)求高(gao)(gao)力學性(xing)能、高(gao)(gao)淬硬性(xing)，又(you)(you)要(yao)求耐(nai)硝酸(suan)、有(you)機(ji)酸(suan)腐蝕的軸類、活(huo)塞桿、泵、閥等部件，以及彈簧和(he)緊(jin)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）。
