鉻系馬氏體不銹鋼有:1Cr13、2Cr13、3Cr13、Y3Cr13、3Cr13Mo、4Cr13、3Cr16、7Cr17等鋼種,這些鋼種是鉻從11.5%~18%按其耐蝕性派生出來的。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(ma)氏體(ti)不銹鋼在臨界(ACs)溫度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,氫的擴散速度緩慢,約為碳鋼的1/10~1/25,延遲裂紋焊后5天之內仍應注意,可能發生開裂。


  鉻(ge)系馬(ma)氏體不(bu)銹鋼隨著碳(tan)含(han)量的增加(jia),焊(han)接接頭的冷裂紋傾向(xiang)加(jia)大(da)。所以(yi)用(yong)來(lai)制造焊(han)接結構的多數是1Cr13、2Cr13等馬(ma)氏體不(bu)銹鋼,含(han)碳(tan)更高(gao)的3Cr13、4 Cr13等冷裂紋傾向(xiang)更強,一般不(bu)能焊(han)接。


  已(yi)知(zhi)Cr13型不銹鋼(gang)(gang)中C+N的(de)(de)含量的(de)(de)增加(jia),硬化加(jia)強,裂紋(wen)(wen)(wen)傾向加(jia)劇。圖(tu)2-11是(shi)馬(ma)氏體不銹鋼(gang)(gang)用斜Y型坡口鐵(tie)研式裂紋(wen)(wen)(wen)試驗的(de)(de)裂紋(wen)(wen)(wen)敏感性(xing)和C+N總含量的(de)(de)關系。由圖(tu)可(ke)見降(jiang)低C+N可(ke)以顯著改善Cr13型馬(ma)氏體不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)焊接延(yan)遲(chi)裂紋(wen)(wen)(wen)的(de)(de)敏感性(xing)。


圖 11.jpg


  1Cr13馬氏體不銹鋼(gang),實際上是半馬氏體組織,在焊接熱影響區近縫區會形(xing)成粗大鐵(tie)素(su)體及沿(yan)晶(jing)界析出的(de)碳(tan)、氮化(hua)物,塑(su)韌性(xing)顯著降(jiang)低。因此在采用同質焊材(cai)時,焊材(cai)中(zhong)應添加Nb、Ti、Al等合金元素(su),可細化(hua)晶(jing)粒,提高焊縫金屬的(de)塑(su)韌性(xing),防止(zhi)裂紋的(de)產生。