鉻系馬氏體不銹鋼有 12Cr13、20Cr13、30Cr13、Y30Cr13、32Cr13Mo、40Cr13、68Cr17等鋼種。這些鋼種是鉻從11.5%~18按其耐腐蝕性派生出來的。鉻是鐵素體形成元素,為了保持馬氏體組織,較高的鉻需要較多的碳含量,以使在熱處理后形成馬氏體。馬氏體不銹鋼在臨界溫度(Ac3)以上是面心立方的奧氏體組織,在快速冷卻到臨界溫度以下時,奧氏體轉變為體心立方的馬氏體。組織的轉變引起體積變化,產生應力,從而提高了硬度和降低了塑性。這一特性對于焊接接頭的影響尤其重要,因此焊后在熱影響區容易引起裂紋。特別是電弧焊時,熔池因吸收氫的作用,剛度大的結構焊后經過一定的潛伏期,氫將引起焊縫和熔合區的延遲(冷)裂紋。與碳鋼、低合金鋼相比,馬氏體不銹鋼中氫的擴散速度緩慢,約為碳鋼的1/10~1/25。延遲裂紋在焊后5天之內仍應注意,有可能發生開裂。
鉻系馬(ma)氏體不(bu)(bu)銹鋼隨著碳含量(liang)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia),焊接(jie)接(jie)頭的(de)(de)(de)(de)冷(leng)裂紋傾(qing)向(xiang)加(jia)大。所以(yi)(yi)用來(lai)制(zhi)造焊接(jie)結構的(de)(de)(de)(de)多(duo)數(shu)是12Cr13、20Cr13等馬(ma)氏體不(bu)(bu)銹鋼,含碳量(liang)更(geng)高的(de)(de)(de)(de)30Cr13、40Cr13等冷(leng)裂紋傾(qing)向(xiang)更(geng)強,一般不(bu)(bu)能焊接(jie)。已知Cr13型不(bu)(bu)銹鋼中(zhong)隨C+N含量(liang)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia),硬化加(jia)強,裂紋傾(qing)向(xiang)加(jia)劇(ju)。可見降低C+N的(de)(de)(de)(de)含量(liang)可以(yi)(yi)顯(xian)著改善Cr13型馬(ma)氏體不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)焊接(jie)延(yan)遲裂紋的(de)(de)(de)(de)敏(min)感性。
12Cr13馬(ma)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼,實際上是半馬(ma)氏(shi)體組織(zhi),在焊接(jie)熱影(ying)響區(qu)近縫(feng)區(qu)會形(xing)成(cheng)粗(cu)大鐵素(su)體及沿(yan)晶界析出的碳、氮化合物,塑(su)性、韌性顯著降低。因此(ci)在采用(yong)同質焊材時,焊材中應添加Nb、Ti、Al等合金元素(su),可細化晶粒,提(ti)高焊縫(feng)金屬(shu)的塑(su)性、韌性,防(fang)止裂紋的產生(sheng)。