馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)是(shi)一(yi)類(lei)可(ke)(ke)(ke)通(tong)過熱處(chu)理(淬(cui)火(huo)回(hui)火(huo))對(dui)其性能進行(xing)調整的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),通(tong)俗地講是(shi)一(yi)類(lei)可(ke)(ke)(ke)硬(ying)化的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),此類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)具(ju)(ju)有(you)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)(du)、良好的(de)(de)(de)(de)力學性能和(he)(he)不(bu)(bu)銹性,這些(xie)特性決定了此類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)必須(xu)(xu)具(ju)(ju)備兩個基本(ben)條件:其一(yi),在(zai)(zai)(zai)平衡相圖中(zhong)必須(xu)(xu)有(you)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)相區(qu)(qu)存在(zai)(zai)(zai);其二,為(wei)使(shi)(shi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)形成(cheng)耐(nai)(nai)腐蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)鈍化膜,鉻含(han)量(liang)(liang)必須(xu)(xu)在(zai)(zai)(zai)10.5%以(yi)上。根據鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)合(he)金元(yuan)素的(de)(de)(de)(de)差別,可(ke)(ke)(ke)將馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)區(qu)(qu)分為(wei)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)鉻不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)和(he)(he)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)鉻鎳不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。在(zai)(zai)(zai)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)鉻不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)又可(ke)(ke)(ke)劃分成(cheng)低碳(tan)(tan)、中(zhong)碳(tan)(tan)和(he)(he)高(gao)(gao)碳(tan)(tan)三(san)種類(lei)型。馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)淬(cui)火(huo)狀態下具(ju)(ju)有(you)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)心四方(bct)晶體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)結構(馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)),具(ju)(ju)有(you)鐵磁性,在(zai)(zai)(zai)較弱腐蝕(shi)環(huan)境中(zhong)具(ju)(ju)有(you)耐(nai)(nai)蝕(shi)性。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)鉻含(han)量(liang)(liang)可(ke)(ke)(ke)達18%,碳(tan)(tan)可(ke)(ke)(ke)以(yi)超(chao)過1.2%。為(wei)了提高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)腐性和(he)(he)刃具(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)鋒利度(du)(du)(du),組(zu)織(zhi)中(zhong)允許存在(zai)(zai)(zai)過剩碳(tan)(tan)化物(wu),為(wei)了改善淬(cui)火(huo)后的(de)(de)(de)(de)回(hui)火(huo)效應,可(ke)(ke)(ke)適當加入鈮(ni)、硅(gui)、鎢(wu)和(he)(he)釩。含(han)鎳馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)改善了鉻馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)某些(xie)介質中(zhong)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性和(he)(he)提高(gao)(gao)了鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)韌(ren)性。馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)是(shi)不(bu)(bu)可(ke)(ke)(ke)缺少(shao)的(de)(de)(de)(de)重要元(yuan)素,它使(shi)(shi)Fe-Cr二元(yuan)合(he)金形成(cheng)γ相區(qu)(qu)且決定了鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)淬(cui)火(huo)狀態下馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)(du)。大(da)量(liang)(liang)試驗(yan)表明,0.10%C的(de)(de)(de)(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)(du)值(zhi)大(da)約為(wei)35HRC,0.5%C的(de)(de)(de)(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)其硬(ying)度(du)(du)(du)值(zhi)可(ke)(ke)(ke)超(chao)過60HRC,再高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)其硬(ying)度(du)(du)(du)值(zhi)未見明顯變化。


我(wo)國標(biao)準中(GB1220-92)共(gong)列入18個馬氏(shi)(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)牌號,基本是13%Cr和17%Cr的(de)兩種類型,為了(le)賦予鋼(gang)的(de)其他特性派生出一(yi)些(xie)改進(jin)型牌號,馬氏(shi)(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)的(de)發(fa)展網絡(luo)見圖3-1。


1.jpg


  馬氏體不銹鋼,由于具有良好的力學性能和中等程度的耐蝕性以及在低于650℃的良好耐熱性,已廣泛應用于各工業領域,低碳和中碳馬氏體不銹鋼,如1Cr13及其改良型,主要用于蒸汽透平、噴氣發動機、氣體透平等領域。在石油和石油化工領域此類材料也得到廣泛應用。


 稍高碳的2Cr13等馬氏體不銹鋼主要用刀具,閥門部件,齒輪、滑輪、開關軸類等機械部件、桿件以及軋輥。高碳馬氏體不銹鋼,如9Cr18Mo等的應用領域包括刀具、軸承、外科和牙科器械、刀剪、彈簧、閥門、軸桿類、凸輪等。


 馬(ma)氏體不銹鋼回火脆性(xing)溫度范圍出現在(zai)425~565℃,在(zai)此溫度回火鋼的沖擊(ji)韌(ren)性(xing)急劇下(xia)降,對(dui)于要求耐沖擊(ji)的部件應不采用(yong)此溫度回火并(bing)避免在(zai)此溫度范圍內應用(yong)。


1. 馬氏(shi)體鉻不銹鋼(gang)


   馬(ma)氏體鉻(ge)(ge)不銹鋼(gang)(gang)中(zhong)主要合(he)金元素是(shi)鉻(ge)(ge),隨鋼(gang)(gang)中(zhong)含(han)鉻(ge)(ge)量的(de)提高(gao),鋼(gang)(gang)的(de)耐蝕性隨之提高(gao)。鋼(gang)(gang)的(de)力(li)學性能(neng)主要取(qu)決于鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)碳含(han)量,為(wei)了改(gai)善鋼(gang)(gang)強度(du)和硬(ying)度(du)以及增強二次硬(ying)化(hua)效應,有時加入少量的(de)鉬。


2. 鉻-鎳(nie)馬氏體不銹鋼


  在鉻馬(ma)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎上加(jia)入(ru)鎳而形成(cheng)鉻鎳馬(ma)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)。由于鎳的(de)(de)(de)(de)加(jia)入(ru)可(ke)使低(di)(di)碳的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)一(yi)鉻合(he)金具有淬(cui)火能力,同時由于鎳的(de)(de)(de)(de)存在可(ke)使低(di)(di)碳(<0.15%)馬(ma)氏(shi)體(ti)鉻不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)鉻含(han)量向更高(gao)的(de)(de)(de)(de)水平推移,提高(gao)了(le)(le)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing),從而解決了(le)(le)馬(ma)氏(shi)體(ti)鉻不銹(xiu)鋼(gang)為提高(gao)其耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)以損失鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)硬度(du)為代價(jia)的(de)(de)(de)(de)難題。此外(wai)鎳的(de)(de)(de)(de)加(jia)入(ru)也改善了(le)(le)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)還原性(xing)介質的(de)(de)(de)(de)能力和提高(gao)了(le)(le)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)塑韌(ren)性(xing)。