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  • 1 # 老弟弟二

    透過熱處理可以調整其力學效能的不鏽鋼,通俗地說,是一類可硬化的不鏽鋼。典型牌號為Cr13型,如2Cr13,3Cr13,4Cr13等。淬火後硬度較高,不同回火溫度具有不同強韌性組合,主要用於蒸汽輪機葉片、餐具、外科手術器械。根據化學成分的差異,馬氏體不鏽鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼兩類。根據組織和強化機理的不同,還可分為馬氏體不鏽鋼、馬氏體和半奧氏體(或半馬氏體)沉澱硬化不鏽鋼以及馬氏體時效不鏽鋼等。基本介紹標準的馬氏體不鏽鋼是:403、410、414、416、416(Se)、420、430、431、440A、440B和440C型,有磁性;這些鋼材的耐腐蝕性來自“鉻”,其範圍是從11.5至18%,鉻含量愈高的鋼材需碳含量愈高,以確保在熱處理期間馬氏體的形成,上述三種440型不鏽鋼很少被考慮做為需要焊接的應用,且440型成份的熔填金屬不易取得。標準馬氏體鋼材的改良,含有類如鎳、鉬、釩等的新增元素,主要是用於將標準鋼材受限的容許工作溫度提升至高於1100K,當新增這些元素時,碳含量也增加,隨著碳含量的增加,在焊接物的硬化熱影響區中避免龜裂的問題變成更嚴重。效能馬氏體不鏽鋼能在退火、和硬化與回火的狀態下焊接,無論鋼材的原先狀態如何,經過焊接後都會在鄰近焊道處產生一硬化的馬氏體區,熱影響區的硬度主要是取決於母材金屬的碳含量,當硬度增加時,則韌性減少,且此區域變成較易產生龜裂、預熱和控制層間溫度,是避免龜裂的最有效方法,為得最佳的性質,需焊後熱處理。馬氏體不鏽鋼是一類可以透過熱處理(淬火、回火)對其效能進行調整的不鏽鋼,通俗地講,是一類可硬化的不鏽鋼。這種特性決定了這類鋼必須具備兩個基本條件:一是在平衡相圖中必須有奧氏體相區存在,在該區域溫度範圍內進行長時間加熱,使碳化物固溶到鋼中之後,進行淬火形成馬氏體,也就是化學成分必須控制在γ或γ+α相區,二是要使合金形成耐腐蝕和氧化的鈍化膜,鉻含量必須在10.5%以上。按合金元素的差別,可分為馬氏體鉻不鏽鋼和馬氏體鉻鎳不鏽鋼。馬氏體鉻不鏽鋼的主要合金元素是鐵、鉻和碳。圖1-4是Fe-Cr系相圖富鐵部分,如Cr大於13%時,不存在γ相,此類合金為單相鐵素體合金,在任何熱處理制度下也不能產生馬氏體,為此必須在內Fe-Cr二元合金中加入奧氏體形成元素,以擴大來說,C、N是有效元素,C、N元素新增使得合金允許更高的鉻含量。在馬氏體鉻不鏽鋼中,除鉻外,C是另一個最重要的必備元素,事實上,馬氏體鉻不鏽耐熱鋼是一類鐵、鉻、碳三元合金。當然,還有其他元素,利用這些元素,可根據Schaeffler圖確定大致的組織。奧氏體不鏽鋼,是指在常溫下具有奧氏體組織的不鏽鋼。鋼中含Cr約18%、Ni8%~25%、C約0.1%時,具有穩定的奧氏體組織。奧氏體鉻鎳不鏽鋼包括著名的18Cr-8Ni鋼和在此基礎上增加Cr、Ni含量並加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素髮展起來的高Cr-Ni系列鋼。奧氏體不鏽鋼無磁性而且具有高韌性和塑性,但強度較低,不可能透過相變使之強化,僅能透過冷加工進行強化,如加入S,Ca,Se,Te等元素,則具有良好的易切削性。特性此類鋼除耐氧化性酸介質腐蝕外,如果含有Mo、Cu等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蝕。此類鋼中的含碳量若低於0.03%或含Ti、Ni,就可顯著提高其耐晶間腐蝕效能。高矽的奧氏體不鏽鋼對濃硝酸具有良好的耐蝕性。由於奧氏體不鏽鋼具有全面的和良好的綜合性能,在各行各業中獲得了廣泛的應用。物理分類不鏽鋼通俗地說,不鏽鋼就是不容易生鏽的鋼,實際上一部分不鏽鋼,既有不鏽性,又有耐酸性(耐蝕性)。不鏽鋼的不鏽性和耐蝕性是由於其表面上富鉻氧化膜(鈍化膜)的形成。這種不鏽性和耐蝕性是相對的。試驗表明,鋼在大氣、水等弱介質中和硝酸等氧化性介質中,其耐蝕性隨鋼中鉻含量的增加而提高,當鉻含量達到一定的百分比時,鋼的耐蝕性發生突變,即從易生鏽到不易生鏽,從不耐蝕到耐腐蝕。不鏽鋼的分類方法很多。按室溫下的組織結構分類,有馬氏體型、奧氏體型、鐵素體和雙相不鏽鋼;按主要化學成分分類,基本上可分為鉻不鏽鋼和鉻鎳不鏽鋼兩大系統;按用途分則有耐硝酸不鏽鋼、耐硫酸不鏽鋼、耐海水不鏽鋼等等,按耐蝕型別分可分為耐點蝕不鏽鋼、耐應力腐蝕不鏽鋼、耐晶間腐蝕不鏽鋼等;按功能特點分類又可分為無磁不鏽鋼、易切削不鏽鋼、低溫不鏽鋼、高強度不鏽鋼等等。由於不鏽鋼材具有優異的耐蝕性、成型性、相容性以及在很寬溫度範圍內的強韌性等系列特點,所以在重工業、輕工業、生活用品行業以及建築裝飾等行業中獲取得廣泛的應用。

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