馬氏體不銹鋼管是以馬氏體組織為基體,有磁性(xing),通(tong)過熱處(chu)理可(ke)調整力學(xue)性(xing)能的不銹(xiu)鋼管。馬氏體不銹鋼管主要有Cr13 和Cr17型兩種。常用的馬(ma)氏體不銹(xiu)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(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼同鐵素體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼和奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼的特性明(ming)顯不(bu)(bu)(bu)同,馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼加熱(re)到高溫(wen)轉(zhuan)變成奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti),奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)快速(su)冷(leng)卻轉(zhuan)變成馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)織(zhi)。馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼有明(ming)顯的相變點(dian),可(ke)(ke)以通過(guo)淬火(huo)而(er)強(qiang)化(hua),而(er)且鉻含量高,淬透性好,回火(huo)時可(ke)(ke)以在(zai)較大的范圍內調整其(qi)硬度、強(qiang)度和韌(ren)性。而(er)且高碳馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼硬度較高,因此既可(ke)(ke)作(zuo)為結構鋼用,也(ye)可(ke)(ke)以作(zuo)為工具(ju)鋼用。
馬氏體(ti)不銹鋼在鍛(duan)(duan)造加(jia)熱(re)時要避免(mian)δ鐵素(su)體(ti)的(de)形成(cheng),因為8鐵素(su)體(ti)的(de)出現會使鍛(duan)(duan)件形成(cheng)裂紋。要避免(mian)不銹鋼鍛(duan)(duan)件加(jia)熱(re)過(guo)(guo)(guo)快導致過(guo)(guo)(guo)熱(re)。鍛(duan)(duan)件在加(jia)熱(re)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)中的(de)脫碳(tan)會促使鐵素(su)體(ti)形成(cheng),因此(ci)要將鍛(duan)(duan)件表(biao)面(mian)脫碳(tan)減少到最小程(cheng)度。馬氏體(ti)不銹鋼管最后一(yi)次的(de)(de)(de)(de)變形量無特殊(shu)要求(qiu)。這類鋼在鍛(duan)造后容易產生(sheng)開裂(lie)現象(xiang),其原因是鍛(duan)造后空(kong)冷時(shi)出現馬氏體和碳化物組織,內應(ying)力較大,因此鍛(duan)后冷卻時(shi),必須(xu)緩(huan)慢進(jin)行,一(yi)般在200℃的(de)(de)(de)(de)砂坑或爐渣中緩(huan)冷,取出砂坑后必須(xu)及時(shi)進(jin)行等溫退火(huo),防止(zhi)發生(sheng)開裂(lie)。馬氏體不(bu)銹鋼,特別是Cr13 型馬氏體不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)價(jia)格低,故在腐蝕(shi)性較弱的(de)(de)(de)(de)介質中(如水蒸氣)且又要求(qiu)高的(de)(de)(de)(de)力學性能的(de)(de)(de)(de)條件(jian)下得到廣泛的(de)(de)(de)(de)應(ying)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(yin)碳含量較(jiao)高，較(jiao)12Cr13、20Cr13鋼(gang)具(ju)有(you)更高的強度、硬(ying)度和(he)更好(hao)的淬透性(xing)(xing)(xing)，在(zai)室(shi)溫、稀硝酸(suan)和(he)弱的有(you)機酸(suan)中(zhong)具(ju)有(you)一定的耐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)，但韌(ren)性(xing)(xing)(xing)和(he)耐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)不(bu)及(ji)12Cr13和(he)20Cr13鋼(gang)。主(zhu)要用于高強度部(bu)件(jian)(jian)(jian)，以(yi)及(ji)承(cheng)(cheng)受高應(ying)力載(zai)荷并在(zai)一定腐蝕(shi)介(jie)質條(tiao)件(jian)(jian)(jian)下的磨損(sun)件(jian)(jian)(jian)，如300℃以(yi)下工作的刀具(ju)、彈簧(huang)，400℃以(yi)下工作的軸、軸承(cheng)(cheng)、外科醫療器(qi)具(ju)和(he)模具(ju)等(deng)。該類鋼(gang)焊接(jie)性(xing)(xing)(xing)差，通(tong)常不(bu)能(neng)用于制造焊接(jie)部(bu)件(jian)(jian)(jian)。
馬氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)除了鉻不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)外，還有鉻鎳不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)（如14Cr17Ni12）。鉻不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)按碳(tan)含量(liang)可分為低碳(tan)、中(zhong)碳(tan)和(he)高(gao)碳(tan)三種類型(xing)，隨(sui)著碳(tan)含量(liang)的增加(jia)，鋼(gang)(gang)的強(qiang)度、硬度和(he)耐(nai)磨(mo)性(xing)(xing)顯(xian)著提高(gao)，而冷塑性(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)和(he)耐(nai)蝕性(xing)(xing)則下(xia)降(jiang)。
鉻鎳不銹(xiu)鋼(gang)14Cr17Ni2，由于(yu)加入了質(zhi)量分數為20％的(de)(de)Ni，鋼(gang)的(de)(de)基(ji)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)由單相(xiang)鐵(tie)素體(ti)(ti)過渡到α+y兩(liang)相(xiang)組(zu)織(zhi)，淬(cui)火時(shi)γ相(xiang)轉(zhuan)變為馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)。650℃回火的(de)(de)組(zu)織(zhi)為回火索氏(shi)(shi)體(ti)(ti)和呈帶狀分布的(de)(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)，因(yin)此(ci)可通(tong)過熱(re)處理(li)來提高(gao)它的(de)(de)性(xing)能。這樣既有Cr17型(xing)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)，又有Cr13型(xing)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)強度(du)。一般用于(yu)既要求高(gao)力學性(xing)能、高(gao)淬(cui)硬性(xing)，又要求耐(nai)(nai)硝酸(suan)、有機酸(suan)腐蝕(shi)的(de)(de)軸(zhou)類、活塞(sai)桿、泵、閥等部件(jian)，以及彈(dan)簧和緊固(gu)件(jian)。
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）。
