在鉻系馬氏體不銹鋼中加入鎳、鉬降低碳含量,成為含鎳、鉬的馬氏體不銹鋼。這種鋼在不同溫度下產生不同數量的逆變奧氏體,但均能保持鉻系馬氏體的強度和硬度,同時又提高鋼的塑韌性,特別是其焊接性得到了根本改善。表2-8是低碳鉻鎳系馬氏體不銹鋼的化學成分。這類馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼除具有一定的耐蝕性外,還具有良好的抗汽蝕、耐磨損性能,在水輪機、大型水泵及核電站、油汽輸送管道中獲得廣泛使用。


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  鉻鎳系馬(ma)氏體(ti)不銹(xiu)鋼因焊(han)(han)(han)接性良好,通(tong)常均采用同(tong)質(zhi)焊(han)(han)(han)材(cai),不需(xu)要預(yu)熱或僅需(xu)要低溫(150℃以下)預(yu)熱,但需(xu)進行焊(han)(han)(han)后(hou)熱處理以保證焊(han)(han)(han)縫及熱影響區逆變(bian)奧氏體(ti),恢復其塑韌性。鉻鎳系馬(ma)氏體(ti)不銹(xiu)鋼焊(han)(han)(han)接材(cai)料見表(biao)2-8。


  表(biao)2-9、表(biao)2-10是我國研制成功并在工程上(shang)使用的兩種(zhong)低碳含鎳、鉬的馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)及其力學性能。


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  通過模擬(ni)(ni)焊接(jie)熱(re)(re)循環試驗研(yan)究(jiu)了含Ni、Mo低(di)碳(tan)馬氏(shi)體鋼(gang)(gang)的(de)淬硬(ying)傾向。圖2-12是0Cr13Ni4Mo鋼(gang)(gang)熱(re)(re)模擬(ni)(ni)試驗曲(qu)(qu)線(xian)。圖2-13是用熱(re)(re)模擬(ni)(ni)試樣加工成沖擊試樣的(de)試驗結果。由曲(qu)(qu)線(xian)1、2得(de)知0Cr13Ni4Mo鋼(gang)(gang)因焊接(jie)加熱(re)(re)其(qi)沖擊韌(ren)(ren)性(xing)(xing)與(yu)母(mu)材(曲(qu)(qu)線(xian)4)相(xiang)比有(you)所降(jiang)低(di),但(dan)仍處在較高水平,表明0Cr13Ni4Mo鋼(gang)(gang)受焊接(jie)熱(re)(re)作(zuo)用的(de)淬硬(ying)傾向不(bu)大。在約(yue)-40℃以下,沖擊韌(ren)(ren)性(xing)(xing)降(jiang)低(di)幅(fu)度雖(sui)然較大。但(dan)經(jing)過600℃x2h的(de)回火處理,其(qi)韌(ren)(ren)性(xing)(xing)又恢復到接(jie)近母(mu)材的(de)性(xing)(xing)能(曲(qu)(qu)線(xian)3)。


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  表(biao)(biao)2-11是0Cr14Ni6Mo鋼模擬焊(han)(han)接熱循環試樣的(de)沖(chong)(chong)擊韌性和硬度與逆變奧氏(shi)體(ti)(ti)量(liang)的(de)關(guan)系,結果表(biao)(biao)明馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)鋼焊(han)(han)態沖(chong)(chong)擊韌性的(de)降(jiang)低、硬度的(de)提高與在焊(han)(han)接高溫(wen)下(xia)熱影響區中逆變奧氏(shi)體(ti)(ti)量(liang)的(de)減少有關(guan)。焊(han)(han)后再進行600℃x2h熱處理,其逆變奧氏(shi)體(ti)(ti)量(liang)得以較好恢復,因(yin)此韌性提高,硬度降(jiang)低。


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  由于加熱(re)對含Ni、Mo低碳馬體鋼(gang)塑韌性(xing)及(ji)淬硬傾向(xiang)的影響不太顯(xian)著,因此其抗裂性(xing)能也(ye)比較好。表(biao)2-12是0Cr14Ni6Mo鋼(gang)用巴頓剛性(xing)試驗和斜Y型剖(pou)口小(xiao)鐵研試驗進(jin)行的裂紋(wen)(wen)敏感性(xing)試驗結果。可以看出,在(zai)預(yu)熱(re)50℃,甚至不預(yu)熱(re)的情(qing)況下,用兩種方法均未發現(xian)任(ren)何裂紋(wen)(wen)(包括熱(re)裂紋(wen)(wen)及(ji)冷(leng)裂紋(wen)(wen))。


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  綜上(shang)所述,Cr系馬氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼在(zai)(zai)降C、增加(jia)Ni、Mo合(he)金元(yuan)素以(yi)(yi)后,在(zai)(zai)回火(huo)狀態下(xia),鋼中產生一(yi)定的(de)(de)(de)逆變(bian)奧氏(shi)體(ti)(ti)相,焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)加(jia)熱時(shi)的(de)(de)(de)晶(jing)粒長大(da)趨(qu)勢受到抑制,降低了淬硬傾向,改善了塑韌(ren)性。同時(shi)由(you)于逆變(bian)奧氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)存在(zai)(zai),提高了吸(xi)藏氫能(neng)(neng)力(li),降低了氫的(de)(de)(de)擴散作用,使(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)冷(leng)裂紋(wen)的(de)(de)(de)敏感性大(da)大(da)降低。這種鋼的(de)(de)(de)另一(yi)特(te)點是可(ke)(ke)以(yi)(yi)通過焊(han)(han)后熱處(chu)(chu)理(li)恢復逆變(bian)奧氏(shi)體(ti)(ti)量,進(jin)一(yi)步改善焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)性能(neng)(neng),因而在(zai)(zai)大(da)型焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)結構如水(shui)電(dian)、火(huo)電(dian)、核電(dian)等(deng)工程(cheng)和(he)壓力(li)容器中有(you)廣闊的(de)(de)(de)應用前景(jing)。這類鋼各(ge)種厚(hou)度的(de)(de)(de)板材均(jun)可(ke)(ke)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie),即(ji)使(shi)特(te)厚(hou)板電(dian)渣焊(han)(han),也可(ke)(ke)以(yi)(yi)不(bu)預熱和(he)焊(han)(han)后不(bu)需立(li)即(ji)處(chu)(chu)理(li)。