鉻系馬氏體不銹鋼有:1Cr13、2Cr13、3Cr13、Y3Cr13、3Cr13Mo、4Cr13、3Cr16、7Cr17等鋼種,這些鋼種是鉻從11.5%~18%按其耐蝕性派生出來的。鉻是鐵素體形成元素,為了保持馬氏體組織,較高的鉻需要較多的碳含量,以使在熱處理后形成馬氏體。馬氏(shi)體不銹鋼(gang)在臨界(ACs)溫度以上是面心立方的奧氏體組織,在快速冷卻到臨界溫度以下時,奧氏體轉變為體心立方的馬氏體。組織的轉變引起體積變化,產生應力,從而提高了硬度和降低塑性。這一特性對于焊接接頭的影響尤其重要,因此焊后在熱影響區容易引起裂紋。特別是電弧焊時,熔池因吸氫的作用,剛度大的結構焊后經過一定的潛伏期,氫將引起焊縫和熔合區的延遲(冷)裂紋。與碳鋼、低合金鋼相比,氫的擴散速度緩慢,約為碳鋼的1/10~1/25,延遲裂紋焊后5天之內仍應注意,可能發生開裂。
鉻系馬氏體(ti)不銹鋼隨著碳(tan)含量的增加(jia),焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的冷(leng)裂(lie)紋傾向加(jia)大。所以用來制造焊接(jie)(jie)結構的多數(shu)是1Cr13、2Cr13等(deng)馬氏體(ti)不銹鋼,含碳(tan)更高的3Cr13、4 Cr13等(deng)冷(leng)裂(lie)紋傾向更強(qiang),一般不能焊接(jie)(jie)。
已知Cr13型(xing)不(bu)銹鋼中C+N的(de)(de)(de)(de)含量(liang)的(de)(de)(de)(de)增加,硬化加強(qiang),裂紋傾向(xiang)加劇。圖(tu)(tu)2-11是(shi)馬氏體不(bu)銹鋼用(yong)斜Y型(xing)坡口鐵(tie)研式裂紋試驗的(de)(de)(de)(de)裂紋敏(min)感(gan)性和C+N總含量(liang)的(de)(de)(de)(de)關系。由圖(tu)(tu)可(ke)(ke)見降低C+N可(ke)(ke)以(yi)顯著(zhu)改(gai)善Cr13型(xing)馬氏體不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)焊接延遲裂紋的(de)(de)(de)(de)敏(min)感(gan)性。

1Cr13馬氏(shi)體不銹鋼,實際(ji)上(shang)是半馬氏(shi)體組織(zhi),在焊接熱影響區(qu)近(jin)縫區(qu)會形成粗大鐵(tie)素(su)體及沿晶界析(xi)出的(de)碳、氮(dan)化物(wu),塑(su)韌性(xing)顯著降低。因此(ci)在采(cai)用同質焊材時,焊材中(zhong)應添加Nb、Ti、Al等合金(jin)元素(su),可細化晶粒,提高焊縫金(jin)屬的(de)塑(su)韌性(xing),防止裂(lie)紋的(de)產生(sheng)。

