馬氏體不銹鋼,通過熱處理可以調整其力學性能的不銹鋼,通俗地說,是一類可硬化的不銹鋼。馬氏體不銹鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼兩類。根據組織和強化機理的不同,還可分為馬氏體不銹鋼、馬氏體和半奧氏體(或半馬氏體)沉淀硬化不銹鋼以及馬氏體時效不銹鋼等。
奧氏體不銹鋼,是指在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼。奧氏體不銹鋼無磁性而且具有高韌性和塑性,但強度較低,不可能通過相變使之強化,僅能通過冷加工進行強化,如加入S,Ca,Se,Te等元素,則具有良好的易切削性。
馬氏體不銹鋼的常用牌號有1Cr13、3Cr13等,因含碳較高,故具有較高的強度、硬度和耐磨性,但耐蝕性稍差,用于力學性能要求較高、耐蝕性能要求一般的一些零件上,如彈簧、汽輪機葉片、水壓機閥等。
標準的馬氏體不銹鋼是:403、410、414、416、416(Se)、420、431、440A、440B和440C型,這些鋼材的耐腐蝕性來自“鉻”,其范圍是從11.5至18%,鉻含量愈高的鋼材需碳含量愈高,以確保在熱處理期間馬氏體的形成,上述三種440型不銹鋼很少被考慮做為需要焊接的應用,且440型成份的熔填金屬不易取得。
馬氏體不銹鋼能在退火、硬化和硬化與回火的狀態下焊接,無論鋼材的原先狀態如何,經過焊接后都會在鄰近焊道處產生一硬化的馬氏體區,熱影響區的硬度主要是取決于母材金屬的碳含量,當硬度增加時,則韌性減少,且此區域變成較易產生龜裂、預熱和控制層間溫度,是避免龜裂的最有效方法,為得最佳的性質,需焊后熱處理。
馬氏體不銹鋼具備高強度和耐蝕性,可以用來制造機器零件如蒸汽渦輪的葉片(1Cr13)、蒸汽裝備的軸和拉桿(2Cr13),以及在腐蝕介質中工作的零件如活門、螺栓等(4Cr13)。碳含量較高的鋼號(4Cr13、9Cr18)則適用于制造醫療器械、餐刀、測量用具、彈簧等。
馬氏體不銹鋼與調制鋼一樣,可以使用淬火、回火及退火處理。其力學性質與調制鋼也相似:當硬度升高時,抗拉強度及屈服強度升高,而伸長率、截面收縮率及沖擊功則隨著降低。
馬氏體不銹鋼的耐蝕性主要取決于鉻含量,而鋼中的碳由于與鉻形成穩定的碳化鉻,又間接的影響了鋼的耐蝕性。因此在13%Cr鋼中,碳含量越低,則耐蝕性越高。而在1Cr13、2Cr13、3Cr13及4Cr13四種鋼中,其耐蝕性與強度的順序恰好相反。
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