馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)是指基體為(wei)馬氏體組織,有(you)磁(ci)性,通過熱(re)處理可調整其力學性能(neng)的不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。
馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)系列(lie)不銹(xiu)鋼(gang)大部(bu)分是11~13Cr不銹(xiu)鋼(gang),近年來15~18Cr的(de)高Cr系列(lie)不銹(xiu)鋼(gang)逐漸多起(qi)來。從高溫的(de)奧氏(shi)體(ti)相急(ji)劇冷卻,也就(jiu)是淬(cui)火(huo)(huo),就(jiu)變態形成為馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)。淬(cui)火(huo)(huo)則有(you)硬(ying)(ying)化(hua)性,借助回(hui)火(huo)(huo)熱(re)處(chu)理,可擴大其力學性能范圍。淬(cui)火(huo)(huo)的(de)硬(ying)(ying)化(hua)性是由于添(tian)加C、Mn、Ni而提高的(de),而添(tian)加Ti、Al等則降低其硬(ying)(ying)化(hua)性。它在常溫狀態下具有(you)磁(ci)性。
常用的馬(ma)氏體不銹鋼包括12Cr13、20Cr13、30Cr13、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,但其最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所致(<12%)。馬氏體不銹鋼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。
馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)與鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)特性明顯不(bu)同,馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)加熱到高溫(wen)轉(zhuan)變成(cheng)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti),奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)快速冷卻轉(zhuan)變成(cheng)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)組(zu)織。馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)有(you)明顯的(de)相變點(dian),可以(yi)通過淬(cui)火(huo)而強化,而且鉻(ge)含量高,淬(cui)透(tou)性好,回火(huo)時(shi)可以(yi)在較(jiao)大(da)的(de)范圍內調整其硬(ying)度、強度和韌性。而且高碳馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)硬(ying)度較(jiao)高,因此既可作為結構鋼(gang)(gang)用,也可以(yi)作為工具鋼(gang)(gang)用。
馬氏體不銹(xiu)鋼中除了鉻(ge)不銹(xiu)鋼外,還有鉻(ge)鎳不銹(xiu)鋼,如14Cr17Ni2鋼。鉻(ge)不銹(xiu)鋼按碳含(han)(han)量(liang)可分為(wei)低碳、中碳和(he)高碳三種類型,隨著碳含(han)(han)量(liang)的增加,鋼的強度、硬度和(he)耐磨性(xing)顯著提(ti)高,而冷塑性(xing)、韌性(xing)和(he)耐蝕性(xing)則下(xia)降。
鉻鎳馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang),由(you)于(yu)(yu)加入了一定數量的(de)Ni,鋼(gang)(gang)(gang)的(de)基體(ti)(ti)(ti)組(zu)織由(you)單相(xiang)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)過渡(du)到α+γ兩(liang)相(xiang)組(zu)織,淬火時γ相(xiang)轉(zhuan)變為馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)。這(zhe)類馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)650℃回火的(de)組(zu)織為回火索(suo)氏體(ti)(ti)(ti)和呈帶(dai)狀分布的(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti),因此可通過熱處理來提(ti)高它的(de)性能(neng)(neng)。這(zhe)樣既有Cr17型(xing)不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)耐蝕性,又(you)有Cr13型(xing)不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)強度。一般用于(yu)(yu)既要求高力(li)學性能(neng)(neng)、高淬硬(ying)性,又(you)要求耐硝酸、有機(ji)酸腐蝕的(de)軸類、活(huo)塞(sai)桿、泵、閥等部件,以(yi)及(ji)彈簧(huang)和緊固件。
馬氏體(ti)不銹鋼(gang)的(de)主要(yao)特點(dian)是,常溫下(xia)具有強(qiang)(qiang)磁性(xing),其耐腐(fu)蝕性(xing)能不是十分突(tu)出,但(dan)強(qiang)(qiang)度較高(gao),常作為(wei)高(gao)強(qiang)(qiang)度結構鋼(gang)。
高溫下(xia)具(ju)有穩定(ding)的奧氏(shi)體組織,空冷或油冷下(xia)轉變(bian)成馬氏(shi)體相,常溫下(xia)具(ju)有完全的馬氏(shi)體組織。