马氏体不锈钢的基本介绍与主要性能
马氏体不锈钢调质处理 概述及解释说明

马氏体不锈钢调质处理概述及解释说明1. 引言1.1 概述马氏体不锈钢是一种通过调质处理来改善性能的特殊不锈钢材料。
它具有优异的耐腐蚀性、高强度和良好的延展性,广泛应用于汽车工业、建筑材料和能源领域等多个领域。
在不同行业中,马氏体不锈钢的调质处理方法和工艺流程有所差异,因此掌握了解这些关键要素对实现材料性能优化至关重要。
1.2 文章结构本文将围绕马氏体不锈钢调质处理展开阐述,内容包括马氏体不锈钢的定义和特点、调质处理的概念和作用、调质处理的方法和工艺流程以及该过程中需要注意的重要要点。
另外,文章还将通过案例分析探讨马氏体不锈钢调质处理在汽车工业、建筑材料以及能源领域中的应用和效果评估,并从中挖掘出实践与挑战。
最后,在结论部分对全文进行总结,并对未来研究和应用做出展望。
1.3 目的本文旨在全面介绍马氏体不锈钢调质处理的概况及其重要要点,提供给读者对这一领域有更深入了解和把握。
通过阅读本文,读者可以获得关于马氏体不锈钢调质处理方法、工艺流程以及调质过程中需要注意的关键要点方面的知识。
此外,通过案例分析,读者还能了解到该技术在不同领域中的应用和效果评估。
最后,在结论部分,读者将了解到对未来研究和应用的展望。
2. 马氏体不锈钢调质处理:2.1 马氏体不锈钢的定义和特点:马氏体不锈钢是一种具有良好耐腐蚀性和优异机械性能的不锈钢。
其主要特点包括高强度、高硬度、优良的延展性和耐磨性,同时还具备较好的抗腐蚀能力。
马氏体不锈钢通常由铁素体和奥氏体相组成。
2.2 调质处理的概念和作用:调质处理是指通过控制合适的温度进行热处理,并随后通过快速冷却来改变材料的组织结构和性能。
对于马氏体不锈钢而言,调质处理可以显著提高其硬度、强度和耐磨性,并确保材料的韧性得到保持。
2.3 调质处理的方法和工艺流程:马氏体不锈钢的调质处理通常包括加热、保温和冷却三个步骤。
加热阶段: 具体加热温度取决于材料的成分和特定需求,但通常在800°C至1050°C之间。
马氏体不锈钢热处理淬火

马氏体不锈钢热处理淬火一、马氏体不锈钢概述马氏体不锈钢是一种具有高强度和耐腐蚀性的不锈钢,其主要成分为铬、镍和钼。
在加工过程中,通过控制冷却速度和温度来控制其组织结构,从而实现各种性能的调节。
二、热处理工艺热处理是通过对金属材料进行加热、保温和冷却等工艺处理,以改变其组织结构和性能的方法。
在马氏体不锈钢的热处理过程中,主要包括以下几个步骤:1. 固溶处理:将材料加热至固溶温度以上,并保持一定时间,使得所有合金元素均能溶解在晶粒中。
2. 快速冷却:将材料迅速浸入水或油中进行淬火,使得晶粒迅速形成马氏体组织。
3. 时效处理:将淬火后的材料再次加热至一定温度,并保持一定时间,在此过程中发生析出硬化作用,提高材料的强度和硬度。
三、淬火工艺淬火是指将材料加热至一定温度,然后迅速冷却以改变其组织结构和性能的过程。
在马氏体不锈钢的淬火过程中,主要包括以下几个方面:1. 温度控制:淬火温度是影响马氏体形成和性能的重要因素,一般应在850℃以上。
2. 冷却介质选择:淬火过程中的冷却介质可以选择水、油、空气等,不同介质对材料的影响也不同。
3. 冷却速度控制:淬火时冷却速度越快,形成的马氏体组织越多,材料强度和硬度也越高。
因此,在实际操作中需要根据具体情况进行调整。
四、淬火工艺参数在实际操作中,淬火工艺参数的选择会直接影响到材料的性能和品质。
以下是常见的几个淬火工艺参数:1. 淬火温度:一般为850~1050℃之间。
2. 淬火介质:水、油、空气等。
3. 冷却速率:一般为10~30℃/s之间。
4. 持温时间:一般为30~60分钟。
五、淬火后的组织结构和性能淬火后的马氏体不锈钢具有高强度、高硬度、良好的耐磨性和耐蚀性等特点。
其组织结构主要为马氏体和残余奥氏体,其中马氏体占主导地位。
此外,还会出现一些碳化物和铁素体相。
六、注意事项在实际操作中,需要注意以下几个方面:1. 温度控制:淬火温度过高或过低都会影响材料的性能。
2. 冷却介质选择:不同介质对材料的影响也不同,需要根据具体情况进行选择。
不锈钢等级划分

不锈钢等级划分一、不锈钢等级概述不锈钢是一种具有耐腐蚀性能的合金材料,广泛应用于工业、建筑、制造等领域。
根据其化学成分和物理特性的不同,不锈钢可以分为多个等级。
每个等级都有其独特的特点和适用范围。
本文将介绍几种常见的不锈钢等级划分,包括奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢和双相不锈钢。
二、奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢是最常见的不锈钢等级之一,其主要特点是具有较高的耐腐蚀性能和良好的可焊性。
奥氏体不锈钢的主要成分是铬和镍,其中铬含量通常在16%以上,镍含量在8%以上。
此外,奥氏体不锈钢还含有少量的碳和其他元素。
奥氏体不锈钢主要用于制造耐酸、耐碱和耐高温设备,如化工容器、石油设备和核电站等。
三、铁素体不锈钢铁素体不锈钢是另一种常见的不锈钢等级,其特点是具有良好的强度和耐磨性。
铁素体不锈钢的主要成分是铬和碳,其中铬含量在12%以上,碳含量在0.1%以下。
铁素体不锈钢具有较低的镍含量,因此价格相对较低。
铁素体不锈钢广泛应用于制造刀具、轴承和汽车零部件等。
四、马氏体不锈钢马氏体不锈钢是一种具有高强度和优异耐腐蚀性能的不锈钢等级。
其主要特点是通过热处理将奥氏体转变为马氏体结构,从而提高了材料的硬度和强度。
马氏体不锈钢通常含有较高的铬、镍和钼等元素,以增加其耐腐蚀性能。
马氏体不锈钢广泛应用于航空航天、汽车和海洋工程等领域。
五、双相不锈钢双相不锈钢是一种特殊的不锈钢等级,其特点是同时具有奥氏体和铁素体的结构。
双相不锈钢的主要成分是铬、镍和钼等元素,其中铬和镍的含量较高。
双相不锈钢具有优异的耐腐蚀性能和良好的可焊性,广泛应用于海洋工程、化工设备和食品加工等领域。
六、总结不锈钢根据其化学成分和物理特性的不同,可以划分为奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢和双相不锈钢等多个等级。
每个等级都有其独特的特点和适用范围。
了解不同的不锈钢等级对于正确选择和应用不锈钢材料至关重要。
通过合理的选择,可以满足不同工程和使用环境的要求,提高材料的性能和寿命。
常用不锈钢材料化学成分及材料性能

常用不锈钢材料化学成分及材料性能不锈钢是一种铁合金,通过在其化学成分中添加铬、镍、锰等元素,使其具有防锈、耐蚀和耐高温性能。
常用的不锈钢材料主要包括奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢和马氏体不锈钢。
下面将介绍不锈钢的常用化学成分及材料性能。
1.奥氏体不锈钢:奥氏体不锈钢的主要成分是铬(Cr),通常含量在10%以上,含有少量的镍(Ni),有时还加入其他元素如锰(Mn)、氮(N)等。
奥氏体不锈钢具有良好的耐热性、耐蚀性和可塑性,广泛应用于制造工业设备、建筑结构、厨房用具等领域。
2.铁素体不锈钢:铁素体不锈钢的主要成分是铬(Cr),含量在10-30%之间,不含或仅含少量的镍(Ni)。
铁素体不锈钢具有良好的抗腐蚀性能和高温强度,适用于制造化工、石油、医疗等行业的设备和容器。
3.马氏体不锈钢:马氏体不锈钢的主要成分是铬(Cr),含量在11-17%之间,同时含有适量的镍(Ni)和钼(Mo)。
马氏体不锈钢具有良好的机械性能和耐磨性,适用于制造刀具、汽车零部件等高强度和耐磨损的产品。
不锈钢材料具有以下优良性能:1.耐腐蚀性:不锈钢中铬的存在可以形成致密的氧化膜,防止氧、水和其他化学物质对钢材的侵蚀,因此具有良好的耐腐蚀性能。
2.耐高温性:不锈钢中添加的合金元素可以提高材料的抗氧化性能和高温强度,使其在高温环境下保持结构稳定性和力学性能。
3.良好的可塑性:不锈钢具有良好的可冷加工性和可热加工性,可以通过冷镦、冷轧、拉伸等方式加工成各种形状和尺寸的产品。
4.美观性:不锈钢表面光滑、易清洁,具有银白色的光泽,使其在建筑装饰和家电产品等领域中经常被使用。
5.环保性:不锈钢材料可回收再利用,与环境无污染,符合可持续发展的要求。
总的来说,不锈钢具有防锈、耐蚀、耐高温、可塑性好、美观性好等优点,适用于各种领域的制造和应用。
不同成分和工艺处理方式制成的不锈钢材料具有不同的性能和用途,具体选择应根据不同的使用需求和环境条件进行。
不锈钢折弯 奥氏体 转 马氏体

不锈钢折弯奥氏体转马氏体摘要:1.不锈钢的种类和特性2.奥氏体不锈钢的成分和性能3.马氏体不锈钢的成分和性能4.奥氏体不锈钢向马氏体不锈钢的转化过程5.不锈钢折弯的注意事项正文:一、不锈钢的种类和特性不锈钢是一种具有较高耐腐蚀性的钢铁材料,广泛应用于各种建筑、装饰和工业领域。
根据其室温下的金相组织,不锈钢主要分为奥氏体、铁素体和马氏体三种类型。
1.奥氏体不锈钢:含铬大于18%,还含有8% 左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。
综合性能好,可耐多种介质腐蚀。
奥氏体不锈钢的常用牌号有1cr18ni9ti 等。
2.铁素体不锈钢:主要含有铁素体组织,不含镍,含铬量较低。
具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性,但强度和硬度较低。
铁素体不锈钢的常用牌号有0gr13al 和1gr17 等。
3.马氏体不锈钢:含铬量较高,一般在13% 以上,还含有适量的镍、钼等元素。
具有较高的强度和硬度,但耐腐蚀性较差。
马氏体不锈钢的常用牌号有0gr13、1gr12 等。
二、奥氏体不锈钢的成分和性能奥氏体不锈钢的主要成分是铁、铬、镍等元素,其含铬量在18% 以上,含镍量在8% 左右。
这种不锈钢具有较好的耐腐蚀性、抗氧化性、高温性能和良好的焊接性能。
同时,奥氏体不锈钢的强度和硬度相对较低,易于加工和成型。
三、马氏体不锈钢的成分和性能马氏体不锈钢的主要成分是铁、铬、镍等元素,其含铬量较高,一般在13% 以上,含镍量在4% 左右。
这种不锈钢具有较高的强度和硬度,但耐腐蚀性较差。
马氏体不锈钢广泛应用于制造刀具、轴承等耐磨部件。
四、奥氏体不锈钢向马氏体不锈钢的转化过程在焊接过程中,奥氏体不锈钢会在高温下发生相变,形成马氏体组织。
这种组织具有较高的强度和硬度,有助于提高焊接接头的耐磨性和耐疲劳性能。
然而,过高的含碳量和含铬量会导致焊接时出现热裂纹等缺陷,因此需要控制焊接材料和焊接工艺参数。
五、不锈钢折弯的注意事项在进行不锈钢折弯时,需要注意以下几点:1.选择合适的不锈钢材料,根据折弯件的使用环境和性能要求,选择合适的不锈钢牌号。
超级马氏体不锈钢的阻尼特性及其相关研究

超级马氏体不锈钢的阻尼特性及其相关研究超级马氏体不锈钢(SMSS)是一种新型的高强度、高阻尼合金材料,在结构工程领域中具有广泛的应用前景。
其独特的组织结构和力学性能使其在地震、冲击和风-load中表现出卓越的性能。
本文将对超级马氏体不锈钢的阻尼特性及其相关研究进行探讨。
首先,我们来了解一下超级马氏体不锈钢的基本特性。
超级马氏体不锈钢具有极高的屈服强度和塑性延展性,这使其具备了较好的抗震和吸能能力。
其组织结构主要由奥氏体、马氏体和残余奥氏体相组成。
在应力加载过程中,马氏体相会发生相变,从而吸收能量并提供高阻尼效果,大大降低结构的振动幅度。
研究表明,超级马氏体不锈钢具有良好的阻尼特性。
通过控制材料的成分和热处理工艺,可以调节超级马氏体不锈钢的阻尼特性。
例如,提高马氏体的体积分数可以增加阻尼特性。
此外,通过调节奥氏体和马氏体的相互作用,也可以实现阻尼特性的改变。
这些研究为超级马氏体不锈钢的性能优化提供了理论依据。
在实际应用中,超级马氏体不锈钢的阻尼特性在结构减震和抗冲击领域发挥了重要作用。
在地震活跃区域,采用超级马氏体不锈钢作为结构材料能够有效地减小地震对结构的破坏程度,并保护人员的生命财产安全。
此外,在交通运输和航空领域,超级马氏体不锈钢的阻尼特性也可以用于减少结构的振动和冲击,提高载荷的传递效率和流体动力特性。
除了阻尼特性,超级马氏体不锈钢的相关研究还包括材料强度、韧性、疲劳性能等方面。
这些性能指标是评价超级马氏体不锈钢在实际应用中性能的关键因素。
目前,研究人员正在通过优化材料的成分和热处理工艺,进一步提高超级马氏体不锈钢的性能,并为其在结构工程领域中的应用提供更广泛的选择。
综上所述,超级马氏体不锈钢作为一种新型的高强度、高阻尼合金材料,在结构工程领域具有重要应用前景。
它的独特组织结构和力学性能使其具备了出色的抗震、减震和抗冲击能力。
研究表明,通过调节材料的成分和热处理工艺,可以有效改善超级马氏体不锈钢的阻尼特性。
奥氏体、马氏体、铁素体、双相不锈钢的区别简介
奥氏体、马氏体、铁素体、双相不锈钢的区别简介不锈钢通俗地说,不锈钢就是不容易生锈的钢,实际上一部分不锈钢,既有不锈性,又有耐酸性(耐蚀性)。
不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜(钝化膜)的形成。
这种不锈性和耐蚀性是相对的。
试验表明,钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中,其耐蚀性随钢中铬含水量的增加而提高,当铬含量达到一定的百分比时,钢的耐蚀性发生突变,即从易生锈到不易生锈,从不耐蚀到耐腐蚀。
不锈钢的分类方法很多。
按室温下的组织结构分类,有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢;按主要化学成分分类,基本上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统;按用途分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢等等,按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等;按功能特点分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢等等。
由于不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点,所以在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的应用。
200 系列—铬-镍-锰奥氏体不锈钢300 系列—铬-镍奥氏体不锈钢型号301—延展性好,用于成型产品。
也可通过机械加工使其迅速硬化。
焊接性好。
抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。
型号302—耐腐蚀性同304,由于含碳相对要高因而强度更好。
型号303—通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。
型号304—通用型号;即18/8不锈钢。
GB牌号为0Cr18Ni9。
型号309—较之304有更好的耐温性。
型号316—继304之後,第二个得到最广泛应用的钢种,主要用于食品工业和外科手术器材,添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。
由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。
SS316则通常用于核燃料回收装置。
18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。
[1]型号321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。
不锈钢为什么也生锈脑及奥氏体、马氏体人人介绍
不锈钢为什么也生锈?不锈钢为什么也生锈? 当不锈钢管表面出现褐色锈斑(点)的时候,人们大感惊奇:认为“不锈钢是不生锈的,生锈就不是不锈钢了,可能是钢质出现了问题”。
其实,这是对不锈钢缺乏了解的一种片面的错误看法。
不锈钢在一定的条件下也会生锈的。
不锈钢具有抵抗大气氧化的能力---即不锈性,同时也具有在含酸、碱、盐的介质中乃腐蚀的能力---即耐蚀性。
但其抗腐蚀能力的大小是随其钢质本身化学组成、加互状态、使用条件及环境介质类型而改变的。
如304钢管,在干燥清洁的大气中,有绝对优良的抗锈蚀能力,但将它移到海滨地区,在含有大量盐份的海雾中,很快就会生锈了;而316钢管则表现良好。
因此,不是任何一种不锈钢,在任何环境下都能耐腐蚀, 不生锈的。
不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而坚固细密的稳定的富铬氧化膜(防护膜),防止氧原子的继续渗入、继续氧化,而获得抗锈蚀的能力。
一旦有某种原因,这种薄膜遭到了不断地破坏,空气或液体中氧原子就会不断渗入或金属中铁原子不断地析离出来,形成疏松的氧化铁,金属表面也就受到不断地锈蚀。
这种表面膜受到破坏的形式很多,日常生活中多见的有如下几种:1.不锈钢表面存积着含有其他金属元素的粉尘或异类金属颗粒的附着物,在潮湿的空气中,附着物与不锈钢间的冷凝水,将二者连成一个微电池,引发了电化学反应,保护膜受到破坏,称之谓电化学腐蚀。
2.不锈钢表面粘附有机物汁液(如瓜菜、面汤、痰等),在有水氧情况下,构成有机酸,长时间则有机酸对金属表面的腐蚀。
3.不锈钢表面粘附含有酸、碱、盐类物质(如装修墙壁的碱水、石灰水喷溅),引起局部腐蚀。
4.在有污染的空气中(如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮的大气),遇冷凝水,形成硫酸、硝酸、醋酸液点,引起化学腐蚀。
以上情况均可造成不锈钢表面防护膜的破坏引发锈蚀。
所以,为确保金属表面永久光亮,不被锈蚀,我们建议:1.必须经常对装饰不锈钢表面进行清洁擦洗,去除附着物,消除引发修饰的外界因素。
马氏体不锈钢2cr13钢板密度
马氏体不锈钢2cr13钢板是一种常见的不锈钢材料,具有很高的强度和耐腐蚀性能。
它广泛用于制造机械零件、汽车零件、建筑结构和化工设备等领域。
在实际应用中,了解其密度对于材料的选用和设计具有重要意义。
下面将对马氏体不锈钢2cr13钢板的密度进行详细介绍。
1. 2cr13钢板的基本信息2cr13钢是一种马氏体不锈钢,其主要成分包括铁、碳、铬、锰、硅、磷、硫等元素。
它具有良好的耐蚀性和耐磨性,适用于制造刀具、轴承、阀门等产品。
2cr13钢板经过热处理后,可以获得更高的硬度和强度。
2. 2cr13钢板的密度介绍密度是物质的质量与体积的比值,通常用于描述材料的紧密程度。
对于工程材料来说,密度是一个重要的物理特性参数,可以影响其力学性能、热学性能和加工性能。
马氏体不锈钢2cr13钢板的密度一般在7.75~7.85g/cm³之间,具体数值取决于材料的组织结构和热处理状态。
在工程实践中,密度数值可以用于材料的质量计算、零件设计和工艺参数确定。
3. 密度对2cr13钢板的影响密度是材料固有的物理性质,直接影响着材料的重量、惯性和浮力等特性。
在工程设计中,密度是确定材料质量和尺寸的重要参考依据。
对于2cr13钢板而言,其密度值的大小会影响到零件的重量、质量分布和振动特性。
在结构设计和性能优化时,需要充分考虑材料密度对零件强度、刚性和耐久性的影响。
4. 如何确定2cr13钢板的密度确定材料密度的常用方法包括实验测量和理论计算两种途径。
实验测量可以采用直接称重法、浸水法、气体置换法等多种方法,通过测量材料的质量和体积来得到密度数值。
而理论计算则可以利用材料的化学成分和晶体结构参数,应用相应的公式和模型来推导密度的估算值。
5. 2cr13钢板密度的应用案例在工程实践中,2cr13钢板的密度数值常常用于材料选用和零件设计。
在航空航天领域,需要根据材料的密度和强度来选择合适的结构材料,以满足飞行器的轻量化和高强度要求。
奥氏体马氏体铁素体不锈钢区别
奥氏体马氏体铁素体不锈钢区别?铁素体型不锈钢它的内部显微组织为铁素体,其铬的质量分数在11.5%~32.0%范围内。
随着铬含量的提高,其耐酸性能也提高,加入钼(Mo)后,则可提高耐酸腐蚀性和抗应力腐蚀的能力。
这类不锈钢的国家标准牌号有00Cr12、1Cr17、00Cr17Mo、00Cr30Mo2等。
430是铁素体不锈钢。
铁素体不锈钢是含铬大于14%的低碳铬不锈钢,含铬大于27%的任何含碳量的铬不锈钢,以及在上述成分基础上再添加有钼、钛、铌、硅、铝、、钨、钒等元素的不锈钢,化学成分中形成铁素体的元素占绝对优势,基体组织为铁素。
这类钢在淬火(固溶)状态下的组织为铁素体,退火及时效状态的组织中则可见到少量碳化物及金属间化合物。
属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25,Cr25Mo3Ti、Cr28等。
铁素体不锈钢因为含铬量高,耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好,但机械性能与工艺性能较差,多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。
马氏体型不锈钢它的显微组织为马氏体。
这类钢中铬的质量分数为11.5%~18.0%,但碳的质量分数最高可达0.6%。
碳含量的增高,提高了钢的强度和硬度。
在这类钢中加入的少量镍可以促使生成马氏体,同时又能提高其耐蚀性。
这类钢的焊接性较差。
列入国家标准牌号的钢板有1Cr13、2 Cr13、3Cr13、1Cr17Ni2等。
410是马氏体不锈钢,其中碳最大含量为0.15%,锰最大含量1.00%,硅最大含量为1.00%,铬含量为11.50~13.50%。
为通用型可热处理不锈钢,耐腐蚀,耐热,硬度可达42HRC或更高些。
奥氏体型不锈钢其显微组织为奥氏体。
它是在高铬不锈钢中添加适当的镍(镍的质量分数为8%~25%)而形成的,具有奥氏体组织的不锈钢。
奥氏体型不锈钢以Cr18Ni19铁基合金为基础,在此基础上随着不同的用途,发展成图1-2所示的铬镍奥氏体不锈钢系列。
奥氏体、铁素体、马氏体不锈钢在用途上如何区分?工业上应用的不锈钢按金相组织可分为三大类:铁素体不锈钢,马氏体不锈钢,奥氏体不锈钢。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
马氏体不锈钢的基本介绍与主要性能
马氏体不锈钢是指在室温下保持马氏体显微组织的一种铬不锈钢。通常情况下,马氏体不锈
钢比奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢具有更高的强度,可通过热处理进行强化,具有良好的力
学性能和高温抗氧化性。该钢种在大气、水和弱腐蚀介质如加盐水溶液、稀硝酸及某些浓度
不高的有机酸,在温度不高的情况下均有良好的腐蚀介质。但该钢种不耐强酸,如硫酸、盐
酸、浓硝酸等的腐蚀,常用于水、蒸汽、油品等弱腐蚀性介质。由于铬不锈钢可通过热处理
强化,因此为了避免强度过高产生脆性,应采用正确的热处理工艺。
基本介绍
标准的 马氏体不锈钢是:403、410、414、416、416(Se)、420、431、440A、440B和440C
型,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。
性能
马氏体不锈钢能在退火、硬化和硬化与回火的状态下焊接,无论钢材的原先状态如何,
经过焊接后都会在邻近焊道处产生一硬化的马氏体区,热影响区的硬度主要是取决于母材金
属的碳含量,当硬度增加时,则韧性减少,且此区域变成较易产生龟裂、预热和控制层间温
度,是避免龟裂的最有效方法,为得最佳的性质,需焊后热处理。
马氏体不锈钢是一类可以通过热处理(淬火、回火)对其性能进行调整的不锈钢,通俗
地讲,是一类可硬化的不锈钢。这种特性决定了这类钢必须具备两个基本条件:一是在平衡
相图中必须有 奥氏体相区存在,在该区域温度范围内进行长时间加热,使碳化物固溶到钢
中之后,进行淬火形成马氏体,也就是化学成分必须控制在γ或γ+α相区,二是要使合金
形成耐腐蚀和氧化的 钝化膜,铬含量必须在10.5%以上。按合金元素的差别,可分为马体
铬不锈钢和马氏体铬镍不锈钢。
马氏体铬不锈钢的主要合金元素是铁、铬和碳。图1-4是Fe-Cr系相图富铁部分,如
Cr大于13%时,不存在γ相,此类合金为单相 铁素体合金,在任何热处理制度下也不能产
生马氏体,为此必须在内Fe-Cr二元合金中加入奥氏体形成元素,以扩大γ相区,对于马氏
体铬不锈钢来说,C、N是有效元素,C、N元素添加使得合金允许更高的铬含量。在马氏
体铬不锈钢中,除铬外,C是另一个最重要的必备元素,事实上,马氏体铬不锈耐热钢是一
类铁、铬、碳 三元合金。当然,还有其他元素,利用这些元素,可根据SCHAEFFLER图
确定大致的组织。
马氏体不锈钢主要为铬含量在12%-18%范围内的低碳或高碳钢。各国广泛应用的马氏体不
锈钢钢种有如下3类:
1.低碳及中碳13%Cr钢
2.高碳的18%Cr钢
3.低碳含镍(约2%)的17%Cr钢
马氏体不锈钢具备高强度和耐蚀性,可以用来制造机器零件如蒸汽涡轮的叶片(1Cr13)、
蒸汽装备的轴和拉杆(2Cr13),以及在腐蚀介质中工作的零件如活门、螺栓等(4Cr13)。碳
含量较高的钢号(4Cr13、9Cr18)则适用于制造医疗器械、餐刀、测量用具、弹簧等。
与 铁素体不锈钢相似,在马氏体不锈钢中也可以加入其它合金元素来改进其他性能:
1.加入0.07%S或Se改善 切削加工性能,例如1Cr13S或4Cr13Se;2.加入约1%Mo及0.1%
V,可以增加9Cr18钢的耐磨性及耐蚀性;3.加入约1Mo-1W-0.2V,可以提高1Cr13及2Cr13
钢的热强性。
马氏体不锈钢与调制钢一样,可以使用淬火、回火及退火处理。其力学性质与调制钢也
相似:当硬度升高时,抗拉强度及 屈服强度升高,而伸长率、截面收缩率及冲击功则随着
降低。
马氏体不锈钢的耐蚀性主要取决于铬含量,而钢中的碳由于与铬形成稳定的碳化铬,又
间接的影响了钢的耐蚀性。因此在13%Cr钢中,碳含量越低,则耐蚀性越高。而在1Cr13、
2Cr13、3Cr13及4Cr13四种钢中,其耐蚀性与强度的顺序恰好相反。
不锈钢牌号分组
200 系列—铬-镍-锰 奥氏体不锈钢
300 系列—铬-镍 奥氏体不锈钢
型号301—延展性好,用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗
磨性和疲劳强度优于304不锈钢。
型号302—耐腐蚀性同304,由于含碳相对要高因而强度更好。
型号303—通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。
型号304—通用型号;即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。
型号309—较之304有更好的耐温性。
型号316—继304之後,第二个得到最广泛应用的钢种,主要用于食品工业和外科手术
器材,添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐
蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通
常也符合这个应用级别。
型号321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。
400 系列—铁素体和马氏体不锈钢
型号408—耐热性好,弱抗腐蚀性,11%的Cr,8%的Ni。
型号409—最廉价的型号(英美),通常用作汽车排气管,属铁素体不锈钢(铬钢)。
型号410—马氏体(高强度铬钢),耐磨性好,抗腐蚀性较差。
型号416—添加了硫改善了材料的加工性能。
型号420—“刃具级”马氏体钢,类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术
刀具,可以做的非常光亮。
型号430—铁素体不锈钢,装饰用,例如用于汽车饰品。良好的成型性,但耐温性和抗
腐蚀性要差。
型号440—高强度刃具钢,含碳稍高,经过适当的热处理後可以获得较高屈服强度,硬
度可以达到58HRC,属于最硬的不锈钢之列。最常见的应用例子就是“剃须刀片”。常用型
号有三种:440A、440B、440C,另外还有440F(易加工型)。
500 系列—耐热铬合金钢。
600 系列—马氏体沉淀硬化不锈钢。
型号630—最常用的沉淀硬化不锈钢型号,通常也叫17-4;17%Cr,4%Ni。