馬氏體不銹鋼管是以馬氏體組織為基體,有磁性,通過(guò)熱處理可調整力學(xué)性能的不銹鋼管。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(guān)系,只有鉻含量(質(zhì)量分數)大于12%時(shí),才能顯著(zhù)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(zhù)地提高鋼的淬透性,所以這類(lèi)鋼加熱成奧氏體狀態(tài)空冷時(shí),小斷面的工件都能得到馬氏體組織。而且隨著(zhù)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(guò)1150℃的區域,晶粒顯著(zhù)增大,過(guò)快或過(guò)慢的冷卻速度都可能引起接頭脆化,也會(huì )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。


   馬氏體不銹鋼同鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的特性明顯不同,馬氏體不銹鋼加熱到高溫轉變成奧氏體,奧氏體快速冷卻轉變成馬氏體組織。馬氏體不銹鋼有明顯的相變點(diǎn),可以通過(guò)淬火而強化,而且鉻含量高,淬透性好,回火時(shí)可以在較大的范圍內調整其硬度、強度和韌性。而且高碳馬氏體不銹鋼硬度較高,因此既可作為結構鋼用,也可以作為工具鋼用。


   馬氏體不銹鋼在鍛造加熱時(shí)要避免δ鐵素體的形成,因為8鐵素體的出現會(huì )使鍛件形成裂紋。要避免不銹鋼鍛件加熱過(guò)快導致過(guò)熱。鍛件在加熱過(guò)程中的脫碳會(huì )促使鐵素體形成,因此要將鍛件表面脫碳減少到最小程度。馬氏體不銹鋼最后一次的變形量無(wú)特殊要求。這類(lèi)鋼在鍛造后容易產(chǎn)生開(kāi)裂現象,其原因是鍛造后空冷時(shí)出現馬氏體和碳化物組織,內應力較大,因此鍛后冷卻時(shí),必須緩慢進(jìn)行,一般在200℃的砂坑或爐渣中緩冷,取出砂坑后必須及時(shí)進(jìn)行等溫退火,防止發(fā)生開(kāi)裂。馬氏體不銹鋼,特別是Cr13 型馬氏體不銹鋼的價(jià)格低,故在腐蝕性較弱的介質(zhì)中(如水蒸氣)且又要求高的力學(xué)性能的條件下得到廣泛的應用。


   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(jīng)退火后加工成形的工件需進(jìn)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(mén)、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(zhì)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(lèi)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(tài)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(mén)、水壓機閥片等;也可用于制造造紙工業(yè)、醫療器械以及日常生活領(lǐng)域的餐具、刀具等。


   30Cr13、40Cr13鋼因碳含量較高,較12Cr13、20Cr13鋼具有更高的強度、硬度和更好的淬透性,在室溫、稀硝酸和弱的有機酸中具有一定的耐蝕性,但韌性和耐蝕性不及12Cr13和20Cr13鋼。主要用于高強度部件,以及承受高應力載荷并在一定腐蝕介質(zhì)條件下的磨損件,如300℃以下工作的刀具、彈簧,400℃以下工作的軸、軸承、外科醫療器具和模具等。該類(lèi)鋼焊接性差,通常不能用于制造焊接部件。


   馬氏體不銹鋼中除了鉻不銹鋼外,還有鉻鎳不銹鋼(如14Cr17Ni12)。鉻不銹鋼按碳含量可分為低碳、中碳和高碳三種類(lèi)型,隨著(zhù)碳含量的增加,鋼的強度、硬度和耐磨性顯著(zhù)提高,而冷塑性、韌性和耐蝕性則下降。


   鉻鎳不銹鋼14Cr17Ni2,由于加入了質(zhì)量分數為20%的Ni,鋼的基體組織由單相鐵素體過(guò)渡到α+y兩相組織,淬火時(shí)γ相轉變?yōu)轳R氏體。650℃回火的組織為回火索氏體和呈帶狀分布的鐵素體,因此可通過(guò)熱處理來(lái)提高它的性能。這樣既有Cr17型不銹鋼的耐蝕性,又有Cr13型不銹鋼的強度。一般用于既要求高力學(xué)性能、高淬硬性,又要求耐硝酸、有機酸腐蝕的軸類(lèi)、活塞桿、泵、閥等部件,以及彈簧和緊固件。


   馬氏體不銹鋼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(jiàn)表4-1),以及熱處理制度和力學(xué)性能(見(jiàn)表4-2)。





聯(lián)系方式.jpg