馬(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)是(shi)一(yi)類(lei)可(ke)(ke)(ke)通過(guo)熱處理(淬(cui)火(huo)回(hui)火(huo))對(dui)其(qi)(qi)(qi)性能進行(xing)調整的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),通俗地(di)講(jiang)是(shi)一(yi)類(lei)可(ke)(ke)(ke)硬化的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),此類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)硬度(du)、良好的(de)(de)(de)(de)(de)力學性能和不(bu)銹(xiu)(xiu)性,這些(xie)特性決(jue)定了此類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)必須(xu)具(ju)備兩個基(ji)本條(tiao)件(jian):其(qi)(qi)(qi)一(yi),在(zai)平衡相(xiang)圖中(zhong)必須(xu)有(you)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)相(xiang)區(qu)存在(zai);其(qi)(qi)(qi)二,為(wei)使鋼(gang)(gang)(gang)形(xing)成(cheng)耐腐蝕的(de)(de)(de)(de)(de)鈍化膜,鉻(ge)(ge)(ge)含(han)量(liang)必須(xu)在(zai)10.5%以上。根據鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)合金元(yuan)素的(de)(de)(de)(de)(de)差別,可(ke)(ke)(ke)將馬(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)區(qu)分(fen)為(wei)馬(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)鉻(ge)(ge)(ge)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)和馬(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)鉻(ge)(ge)(ge)鎳(nie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。在(zai)馬(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)鉻(ge)(ge)(ge)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)又(you)可(ke)(ke)(ke)劃分(fen)成(cheng)低碳、中(zhong)碳和高(gao)碳三種類(lei)型。馬(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)淬(cui)火(huo)狀態下(xia)具(ju)有(you)體(ti)(ti)心四(si)方(bct)晶體(ti)(ti)結構(馬(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)),具(ju)有(you)鐵磁性,在(zai)較弱腐蝕環境中(zhong)具(ju)有(you)耐蝕性。鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)含(han)量(liang)可(ke)(ke)(ke)達18%,碳可(ke)(ke)(ke)以超(chao)過(guo)1.2%。為(wei)了提(ti)(ti)高(gao)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐腐性和刃具(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)鋒利度(du),組織中(zhong)允許存在(zai)過(guo)剩碳化物,為(wei)了改(gai)善淬(cui)火(huo)后的(de)(de)(de)(de)(de)回(hui)火(huo)效應,可(ke)(ke)(ke)適當加入鈮、硅、鎢和釩(fan)。含(han)鎳(nie)馬(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)改(gai)善了鉻(ge)(ge)(ge)馬(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)某些(xie)介質中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)耐蝕性和提(ti)(ti)高(gao)了鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)韌性。馬(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)碳是(shi)不(bu)可(ke)(ke)(ke)缺少的(de)(de)(de)(de)(de)重要元(yuan)素,它使Fe-Cr二元(yuan)合金形(xing)成(cheng)γ相(xiang)區(qu)且決(jue)定了鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)淬(cui)火(huo)狀態下(xia)馬(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)硬度(du)。大量(liang)試(shi)驗表明(ming)(ming),0.10%C的(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)硬度(du)值大約為(wei)35HRC,0.5%C的(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)其(qi)(qi)(qi)硬度(du)值可(ke)(ke)(ke)超(chao)過(guo)60HRC,再高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)碳其(qi)(qi)(qi)硬度(du)值未見明(ming)(ming)顯變化。


我國標準(zhun)中(GB1220-92)共列入18個馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)牌號(hao),基本是13%Cr和(he)17%Cr的兩種類型,為了賦予(yu)鋼(gang)的其他特性派(pai)生出一(yi)些改進(jin)型牌號(hao),馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)的發展網絡見(jian)圖3-1。


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  馬氏體不銹鋼,由于具有良好的力學性能和中等程度的耐蝕性以及在低于650℃的良好耐熱性,已廣泛應用于各工業領域,低碳和中碳馬氏體不銹鋼,如1Cr13及其改良型,主要用于蒸汽透平、噴氣發動機、氣體透平等領域。在石油和石油化工領域此類材料也得到廣泛應用。


 稍高碳的2Cr13等馬氏體不銹鋼主要用刀具,閥門部件,齒輪、滑輪、開關軸類等機械部件、桿件以及軋輥。高碳馬氏體不銹鋼,如9Cr18Mo等的應用領域包括刀具、軸承、外科和牙科器械、刀剪、彈簧、閥門、軸桿類、凸輪等。


 馬氏體(ti)不(bu)銹鋼回(hui)火(huo)(huo)(huo)脆(cui)性(xing)溫(wen)(wen)度(du)(du)范圍出現在(zai)425~565℃,在(zai)此(ci)溫(wen)(wen)度(du)(du)回(hui)火(huo)(huo)(huo)鋼的(de)沖擊韌性(xing)急(ji)劇下降,對于要求耐沖擊的(de)部件應(ying)(ying)不(bu)采用此(ci)溫(wen)(wen)度(du)(du)回(hui)火(huo)(huo)(huo)并避免在(zai)此(ci)溫(wen)(wen)度(du)(du)范圍內應(ying)(ying)用。


1. 馬氏體鉻不銹(xiu)鋼


   馬氏(shi)體鉻不(bu)銹鋼(gang)(gang)中(zhong)主要合金元(yuan)素是鉻,隨(sui)鋼(gang)(gang)中(zhong)含鉻量(liang)的提高,鋼(gang)(gang)的耐蝕性隨(sui)之提高。鋼(gang)(gang)的力學性能主要取決于鋼(gang)(gang)中(zhong)的碳(tan)含量(liang),為了(le)改善鋼(gang)(gang)強(qiang)度和硬(ying)(ying)度以及增強(qiang)二(er)次硬(ying)(ying)化效應,有時(shi)加入少量(liang)的鉬。


2. 鉻-鎳馬氏體不(bu)銹鋼


  在鉻(ge)(ge)馬(ma)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)基礎上加(jia)入鎳而形(xing)成鉻(ge)(ge)鎳馬(ma)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)。由(you)于鎳的(de)(de)(de)加(jia)入可使低碳的(de)(de)(de)鐵一鉻(ge)(ge)合金具(ju)有淬火能力(li),同(tong)時(shi)由(you)于鎳的(de)(de)(de)存(cun)在可使低碳(<0.15%)馬(ma)氏(shi)體(ti)鉻(ge)(ge)不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)含量向更高(gao)的(de)(de)(de)水平推移,提高(gao)了鋼(gang)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)性,從而解決(jue)了馬(ma)氏(shi)體(ti)鉻(ge)(ge)不銹鋼(gang)為提高(gao)其耐蝕(shi)性以損失鋼(gang)的(de)(de)(de)硬度(du)為代價的(de)(de)(de)難(nan)題(ti)。此外鎳的(de)(de)(de)加(jia)入也改善了鋼(gang)的(de)(de)(de)耐還原性介質的(de)(de)(de)能力(li)和提高(gao)了鋼(gang)的(de)(de)(de)塑韌性。