傳統馬氏體鉻鎳不銹鋼中,最早的代表性牌號是1Cr17Ni2,而低碳和超低碳的高韌性、可焊接鉻鎳馬(ma)氏(shi)體不銹鋼(現代馬氏體不銹鋼)則是馬氏體鉻鎳不銹鋼的新進展,它們合金化的目的和合金化的方向見表3.4。
表3.4 可(ke)焊接馬氏體鉻鎳不銹鋼(gang)的(de)合(he)金化目的(de)和(he)合(he)金化方向
①. 力學性能
1Cr17Ni2(431)是最(zui)常用的(de)早(zao)期(qi)馬氏體(ti)鉻鎳不(bu)銹鋼,為了提(ti)高(gao)(gao)鋼的(de)耐蝕性(xing),把鋼中(zhong)(zhong)鉻量提(ti)高(gao)(gao)到(dao)約17%,而(er)為了防止(zhi)鋼中(zhong)(zhong)大量鐵素體(ti)的(de)形成,在不(bu)增加(jia)鋼中(zhong)(zhong)碳量的(de)前提(ti)下加(jia)入了約2%Ni。在傳統(tong)馬氏體(ti)不(bu)銹鋼中(zhong)(zhong),1Cr17Ni2是強度(du)與韌性(xing)匹配較好的(de)牌號,經高(gao)(gao)溫(980℃和1066℃)淬(cui)火(huo)后再經低溫回火(huo),其σb可達(da)(da)1360MPa,室溫缺(que)口沖擊功(gong)可達(da)(da)2~8kgf·m;若經高(gao)(gao)溫回火(huo),雖σb稍降低為1056MPa,而(er)缺(que)口沖擊功(gong)則(ze)提(ti)高(gao)(gao)到(dao)(7.5~11)kgf·m;不(bu)同(tong)熱處(chu)理態(tai)的(de)1Cr17Ni2鋼的(de)脆性(xing)轉變溫度(du)曲線(xian)見圖3.5。
低(di)碳的(de)(de)(de)0Cr13Ni4Mo、0Cr14Ni6Mo和超低(di)碳的(de)(de)(de)00Cr13Ni2、00Cr13Ni5Mo和00Cr16Ni6Mo等(deng)是高韌(ren)性、可焊接的(de)(de)(de)現代馬(ma)氏體不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)一(yi)些典(dian)型牌號。它們具有(you)良好的(de)(de)(de)室(shi)溫和中溫強度及塑、韌(ren)性。表(biao)3.5和表(biao)3.6分(fen)別列出了0Cr13Ni4Mo、0Cr14Ni6Mo和00Cr13Ni5Mo鋼的(de)(de)(de)室(shi)溫力學(xue)性能。
低碳(tan)和超低碳(tan)馬氏(shi)體鉻鎳不銹鋼(gang)均有脆性轉變溫度(圖3.6)。即使(shi)如此,由(you)于它(ta)們(men)還有較好的低溫韌(ren)性,因(yin)此仍可滿足(zu)工程對韌(ren)性的要(yao)求。例如此類(lei)鋼(gang)含(han)2%Ni時(shi),可用于-20℃,而含(han)4.5%Ni,則可滿足(zu)-40℃使(shi)用對韌(ren)性的需求。
②. 耐蝕性
現代(超級)馬氏體不銹鋼(gang)具(ju)有優(you)良的(de)(de)不銹耐蝕性,可用(yong)于油氣(qi)田開(kai)發中的(de)(de)管(guan)線等用(yong)途。圖(tu)3.7指出了在油氣(qi)田條件下(xia),00Cr13Ni5Mo鋼(gang)的(de)(de)使(shi)用(yong)范圍(wei)。00Cr13Ni5Mo也有優(you)良的(de)(de)耐磨蝕性能(見表3.7),00Cr13Ni5Mo 特厚板(約(yue)200mm)已用(yong)于國內(nei)水電工程中的(de)(de)轉輪和轉輪下(xia)環等。
③. 冷成型性
此類(lei)鋼屈服強度高,冷(leng)加(jia)工硬化(hua)傾向大(da),一般不用于冷(leng)加(jia)工成型用途。
④. 焊(han)接性
除1Cr17Ni2外,0Cr13Ni4Mo、0Cr14Ni6Mo以及00Cr13Ni2、00Cr13Ni5Mo和00Cr16Ni6Mo等均有(you)優良的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)能,這與這些鋼號在傳統馬(ma)氏(shi)體鉻不(bu)銹(xiu)鋼基礎上,降(jiang)碳(tan)加鎳、鉬(mu)后,在回火(huo)狀(zhuang)態下,鋼中產(chan)生一(yi)定量(liang)的(de)(de)逆(ni)轉(zhuan)變奧(ao)氏(shi)體,抑制(zhi)了焊(han)(han)接(jie)(jie)時的(de)(de)晶粒長(chang)大,降(jiang)低(di)了鋼的(de)(de)淬(cui)硬性(xing),提高了塑、韌(ren)性(xing),防止了冷裂(lie)紋的(de)(de)形成有(you)關。這些低(di)碳(tan)、超(chao)低(di)碳(tan)馬(ma)氏(shi)體鉻鎳不(bu)銹(xiu)鋼可以采用(yong)不(bu)銹(xiu)鋼通用(yong)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)方法進(jin)行焊(han)(han)接(jie)(jie),焊(han)(han)前一(yi)般不(bu)需(xu)預(yu)熱,焊(han)(han)后在必要(yao)的(de)(de)情況(kuang)下才進(jin)行熱處理(li)。
在國內(nei),0Cr13Ni4Mo用于核反應堆控制棒的耐壓(ya)殼體,0Cr14Ni6Mo用于水輪機中環(huan)等,00Cr13Ni5Mo用于三(san)峽工程,均(jun)為焊接件。