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马氏体不锈钢基本认知与分类

信息来源于:互联网 发布于:2019-05-09

通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢,通俗地说,是一类可硬化的不锈钢。典型牌号为Cr13型,如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。淬火后硬度较高,不同回火温度具有不同强韧性组合,主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械。根据化学成分的差异,马氏体不锈钢可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类。根据组织和强化机理的不同,还可分为马氏体不锈钢、马氏体和半奥氏体(或半马氏体)沉淀硬化不锈钢以及马氏体时效不锈钢等。

基本介绍

标准的马氏体不锈钢是:403、410、414、416、416(Se)、420、430、431、440A、440B和440C型,有磁性;这些钢材的耐腐蚀性来自“铬”,其范围是从11.5至18%,铬含量愈高的钢材需碳含量愈高,以确保在热处理期间马氏体的形成,上述三种440型不锈钢很少被考虑做为需要焊接的应用,且440型成份的熔填金属不易取得。

标准马氏体钢材的改良,含有类如镍、钼、钒等的添加元素,主要是用于将标准钢材受限的容许工作温度提升至高于1100K,当添加这些元素时,碳含量也增加,随着碳含量的增加,在焊接物的硬化热影响区中避免龟裂的问题变成更严重。

马氏体不锈钢根据化学成分不同可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类;根据组织和强化机理的不同则可分为马氏体和半奥氏体沉淀硬化不锈钢以及马氏体时效不锈钢等。

分类

1、马氏体铬钢。钢中除含铬外还含一定量的碳。铬含量决定钢的耐蚀性,碳含量越高则强度、硬度和耐磨性越高。此类钢的正常组织为马氏体,有的还含有少量的奥氏体、铁素体或珠光体。主要用于制造对强度、硬度要求高,而对耐腐蚀性能要求不太高的零件、部件以及工具、刀具等。典型钢号有2Crl3、4Crl3、9Crl8等。

2、马氏体铬镍钢。包括马氏体沉淀硬化不锈钢、半奥氏体沉淀硬化不锈钢和马氏体时效不锈钢等,都是高强度或超高强度不锈钢。此类钢碳含量较低(低于0.10%),并含有镍,有些牌号还含有较高的钼、铜等元素,所以此种钢在具有高强度的同时,强度与韧性的配合以及耐蚀性、焊接性等均优于马氏体铬钢。Crl7Ni2是最常用的一种低镍马氏体不锈钢。马氏体沉淀硬化不锈钢通常还含有Al、Ti、Cu等元素,它是在马氏体基体上通过沉淀硬化作用析出Ni3A1、Ni3Ti等弥散强化相而进一步提高钢的强度,如Crl7Ni4Cu4等牌号;而半奥氏体(或称半马氏体)沉淀硬化不锈钢,由于淬火状态仍为奥氏体组织,所以淬火态仍可进行冷加工成型,然后通过中间处理、时效处理等工艺进行强化,这样就可以避免马氏体沉淀硬化不锈钢中的奥氏体淬火后直接转变为马氏体,导致随后加工成型困难的缺点。常用的钢种有0Crl7Ni7AI、0Crl5Ni7M02A1等。此类钢强度较高,一般达1200~1400MPa,常用于制作对耐蚀性能要求不太高但需要高强度的结构件,如飞机蒙皮等。

马氏体时效不锈钢,是在超低碳马氏体时效钢的基础上加入高于10%的铬制成的,既保有马氏体时效钢的良好综合性能,又提高了耐蚀性。此类钢碳含量低于0.03%,铬含量为10%~15%,镍含量为6%~11%(或钴含量为10%~20%),并加入Mo、Ti、Cu等强化元素。