馬(ma)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)是一(yi)(yi)類可(ke)通過(guo)(guo)熱處理(淬(cui)(cui)(cui)火(huo)(huo)回(hui)火(huo)(huo))對其性(xing)(xing)能進行調整的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),通俗地講(jiang)是一(yi)(yi)類可(ke)硬(ying)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),此類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)具(ju)(ju)有(you)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)、良好的(de)(de)(de)(de)(de)力學(xue)性(xing)(xing)能和(he)(he)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)性(xing)(xing),這些特性(xing)(xing)決(jue)定(ding)了(le)(le)(le)此類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)必須具(ju)(ju)備(bei)兩個基本條件(jian):其一(yi)(yi),在(zai)(zai)平衡相(xiang)(xiang)圖中(zhong)(zhong)(zhong)必須有(you)奧氏(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)區(qu)存在(zai)(zai);其二,為(wei)使(shi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)形(xing)成(cheng)耐(nai)(nai)腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)(de)鈍化(hua)膜(mo),鉻含(han)量(liang)必須在(zai)(zai)10.5%以上。根據鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)合金元素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)差別,可(ke)將馬(ma)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)區(qu)分(fen)為(wei)馬(ma)氏(shi)體(ti)鉻不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)和(he)(he)馬(ma)氏(shi)體(ti)鉻鎳不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。在(zai)(zai)馬(ma)氏(shi)體(ti)鉻不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)又可(ke)劃分(fen)成(cheng)低碳(tan)(tan)、中(zhong)(zhong)(zhong)碳(tan)(tan)和(he)(he)高(gao)碳(tan)(tan)三種類型。馬(ma)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)淬(cui)(cui)(cui)火(huo)(huo)狀態下具(ju)(ju)有(you)體(ti)心四方(bct)晶(jing)體(ti)結構(馬(ma)氏(shi)體(ti)),具(ju)(ju)有(you)鐵磁性(xing)(xing),在(zai)(zai)較弱腐(fu)(fu)蝕環境(jing)中(zhong)(zhong)(zhong)具(ju)(ju)有(you)耐(nai)(nai)蝕性(xing)(xing)。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)鉻含(han)量(liang)可(ke)達18%,碳(tan)(tan)可(ke)以超過(guo)(guo)1.2%。為(wei)了(le)(le)(le)提高(gao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)腐(fu)(fu)性(xing)(xing)和(he)(he)刃具(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)鋒利度(du)(du),組織中(zhong)(zhong)(zhong)允許存在(zai)(zai)過(guo)(guo)剩碳(tan)(tan)化(hua)物,為(wei)了(le)(le)(le)改(gai)善(shan)淬(cui)(cui)(cui)火(huo)(huo)后的(de)(de)(de)(de)(de)回(hui)火(huo)(huo)效(xiao)應(ying),可(ke)適當加入鈮、硅、鎢(wu)和(he)(he)釩。含(han)鎳馬(ma)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)改(gai)善(shan)了(le)(le)(le)鉻馬(ma)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)某些介質中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕性(xing)(xing)和(he)(he)提高(gao)了(le)(le)(le)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)韌性(xing)(xing)。馬(ma)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)是不(bu)(bu)(bu)可(ke)缺少的(de)(de)(de)(de)(de)重要元素(su),它使(shi)Fe-Cr二元合金形(xing)成(cheng)γ相(xiang)(xiang)區(qu)且決(jue)定(ding)了(le)(le)(le)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)淬(cui)(cui)(cui)火(huo)(huo)狀態下馬(ma)氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)。大量(liang)試(shi)驗表明,0.10%C的(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)值大約為(wei)35HRC,0.5%C的(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)其硬(ying)度(du)(du)值可(ke)超過(guo)(guo)60HRC,再高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)其硬(ying)度(du)(du)值未見明顯變化(hua)。


我國(guo)標準中(GB1220-92)共列入18個(ge)馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)牌號(hao),基本是13%Cr和17%Cr的兩種類型,為了賦予鋼(gang)(gang)的其他特(te)性派(pai)生出一些改進型牌號(hao),馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的發展網(wang)絡見圖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。


 馬氏體不(bu)銹鋼回(hui)火(huo)脆性溫度范圍出現在425~565℃,在此溫度回(hui)火(huo)鋼的(de)沖擊(ji)(ji)韌性急劇下(xia)降,對(dui)于(yu)要求(qiu)耐沖擊(ji)(ji)的(de)部件應(ying)不(bu)采用此溫度回(hui)火(huo)并(bing)避免在此溫度范圍內應(ying)用。


1. 馬氏體鉻不銹鋼(gang)


   馬氏體鉻(ge)不銹鋼(gang)(gang)(gang)中主要(yao)(yao)合金元素(su)是鉻(ge),隨(sui)鋼(gang)(gang)(gang)中含鉻(ge)量(liang)的提(ti)高,鋼(gang)(gang)(gang)的耐蝕性隨(sui)之提(ti)高。鋼(gang)(gang)(gang)的力學性能主要(yao)(yao)取決于鋼(gang)(gang)(gang)中的碳含量(liang),為了改(gai)善鋼(gang)(gang)(gang)強度(du)和(he)硬(ying)度(du)以及增強二次硬(ying)化效(xiao)應,有時加入少量(liang)的鉬。


2. 鉻(ge)-鎳馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼


  在鉻(ge)(ge)馬(ma)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎上加(jia)入鎳(nie)而形成(cheng)鉻(ge)(ge)鎳(nie)馬(ma)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。由(you)于鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)加(jia)入可(ke)使低碳的(de)(de)(de)(de)鐵一鉻(ge)(ge)合金具有淬火能力,同時由(you)于鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)存在可(ke)使低碳(<0.15%)馬(ma)氏(shi)體(ti)鉻(ge)(ge)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)含(han)量向更高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)水平推移,提高(gao)(gao)了鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing),從(cong)而解決了馬(ma)氏(shi)體(ti)鉻(ge)(ge)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)為提高(gao)(gao)其耐蝕(shi)(shi)性(xing)以(yi)損失鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)硬度為代價的(de)(de)(de)(de)難題(ti)。此(ci)外鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)加(jia)入也改善了鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐還原性(xing)介(jie)質的(de)(de)(de)(de)能力和提高(gao)(gao)了鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)塑韌性(xing)。