傳統(tǒng)馬氏體鉻不銹鋼性能特點(diǎn)如下:
1. 力學(xué)性能
隨鋼中含碳量的增加,此類(lèi)鋼的強(qiáng)度、硬度增加。含0.1%C時(shí),鋼的硬度約為35RC,而含0.5%C時(shí),則可達(dá)60RC,同時(shí),耐磨性、鋒利度均增加。但是,塑、韌性則隨碳量的增加而下降。1Cr13具有馬氏體和少量鐵素體的復(fù)合組織,是此類(lèi)不銹鋼中強(qiáng)度、硬度雖較低,但塑、韌性較高的牌號(hào),沖擊功還可達(dá)151J,但是,此類(lèi)鋼有脆性轉(zhuǎn)變溫度,且隨鋼中碳量增加而硬度提高,即使在室溫下,鋼也呈脆性狀態(tài)。圖3.3系1Cr13(410)和2Cr13(420)鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度的試驗(yàn)結(jié)果。
2. 耐蝕性
此類(lèi)鋼僅具有不銹性和在弱腐蝕介質(zhì)中的耐蝕性。一般僅適用于室內(nèi)大氣和淡水中。表3.2列出了2Cr13在大氣、自來(lái)水和3%NaCl溶液中的耐蝕性試驗(yàn)結(jié)果。550℃回火后,耐蝕性要下降。隨鋼中鉻量增加和加入合金元素鉬,此類(lèi)鋼的不銹耐蝕性提高。
由于氫在馬氏體不銹鋼中固溶度低,且擴(kuò)散析出比在奧氏體不銹鋼中快幾個(gè)數(shù)量級(jí),因此,馬氏體不銹鋼易產(chǎn)生氫脆。為此,在選用時(shí)需要予以注意。一般說(shuō)來(lái),隨馬氏體不銹鋼中碳量增加,硬度提高,氫脆的敏感性增大。
表3.2 兩種2Cr13不銹鋼淬火和淬火+550℃回火后的耐蝕性
3. 冷成型性
除1Cr13外,中、高碳馬氏體不銹鋼一般不適宜冷成型加工。必要時(shí)可采用溫加工成型。1Cr13的冷成型的深沖度與其板厚有關(guān)(見(jiàn)圖3.4)。截面尺寸大,可以具有較大的深沖度,但深沖后要及時(shí)進(jìn)行退火以防止開(kāi)裂。
4. 焊接性
由于焊接過(guò)程中不銹鋼焊接接頭要從高溫快冷,會(huì)產(chǎn)生淬火作用,中、高碳馬氏體不銹鋼的焊縫和熱影響區(qū)會(huì)形成既硬又脆的高碳馬氏體組織,極易產(chǎn)生冷裂紋,這種傾向隨馬氏體不銹鋼鋼中碳量的增加而增強(qiáng)。表3.3列出了含低碳量0.1%和0.2%的1Cr13和2Cr13的焊接接頭的彎曲性和熱影響區(qū)的韌性。
為了獲得焊后良好的力學(xué)性能,一般規(guī)定,1Cr13焊前可不預(yù)熱,但焊后進(jìn)行熱處理;2Cr13焊前既需預(yù)熱,而焊后又需熱處理。3Cr13以上一般不用于焊接用途。焊前預(yù)熱溫度通常為200~400℃,焊后熱處理為了降低焊接接頭的硬度,改善塑、韌性,降低焊接殘余應(yīng)力,其熱處理溫度可在650~720℃。
表3.3 1Cr13和2Cr13焊后焊接接頭冷彎和熱影響區(qū)的韌性