傳統馬氏體鉻鎳不(bu)銹鋼中,最早的代表性牌號是1Cr17Ni2,而低碳和超低碳的高韌性、可焊接鉻鎳馬氏體不銹鋼(gang)(現代馬氏體不銹鋼)則是馬氏體鉻鎳不銹鋼的新進展,它們合金化的目的和合金化的方向見表3.4。


  表3.4 可(ke)焊接(jie)馬氏體鉻鎳不銹鋼的合金(jin)化目的和(he)合金(jin)化方(fang)向


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 ①. 力學性能 


   1Cr17Ni2(431)是最常用(yong)的早期(qi)馬氏體(ti)鉻鎳不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),為(wei)了提高鋼(gang)(gang)的耐蝕性(xing),把鋼(gang)(gang)中鉻量提高到(dao)約17%,而(er)為(wei)了防止鋼(gang)(gang)中大量鐵素體(ti)的形成,在不(bu)(bu)增加(jia)鋼(gang)(gang)中碳(tan)量的前(qian)提下加(jia)入了約2%Ni。在傳統(tong)馬氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中,1Cr17Ni2是強度與韌性(xing)匹配較好的牌號,經高溫(wen)(wen)(980℃和1066℃)淬火(huo)(huo)后再經低溫(wen)(wen)回火(huo)(huo),其σb可達(da)1360MPa,室溫(wen)(wen)缺口沖擊功(gong)可達(da)2~8kgf·m;若經高溫(wen)(wen)回火(huo)(huo),雖σb稍降低為(wei)1056MPa,而(er)缺口沖擊功(gong)則提高到(dao)(7.5~11)kgf·m;不(bu)(bu)同熱處理態的1Cr17Ni2鋼(gang)(gang)的脆性(xing)轉變溫(wen)(wen)度曲(qu)線見圖3.5。


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   低碳的0Cr13Ni4Mo、0Cr14Ni6Mo和(he)(he)超(chao)低碳的00Cr13Ni2、00Cr13Ni5Mo和(he)(he)00Cr16Ni6Mo等是高韌性(xing)、可焊接的現代馬氏體不銹鋼的一些典型牌號。它們具有(you)良好的室溫(wen)和(he)(he)中(zhong)溫(wen)強(qiang)度及塑、韌性(xing)。表3.5和(he)(he)表3.6分別列出了0Cr13Ni4Mo、0Cr14Ni6Mo和(he)(he)00Cr13Ni5Mo鋼的室溫(wen)力學(xue)性(xing)能。


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   低(di)碳和超低(di)碳馬氏體鉻鎳不銹鋼(gang)(gang)均有(you)脆性(xing)轉變溫度(圖(tu)3.6)。即使如(ru)此,由于它們還有(you)較好的(de)低(di)溫韌性(xing),因此仍(reng)可滿足工程對(dui)韌性(xing)的(de)要求。例如(ru)此類鋼(gang)(gang)含2%Ni時(shi),可用于-20℃,而含4.5%Ni,則可滿足-40℃使用對(dui)韌性(xing)的(de)需求。


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②. 耐蝕性 


  現代(dai)(超級)馬(ma)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)具有優良的(de)不(bu)銹(xiu)耐(nai)蝕性(xing)(xing),可用于(yu)油(you)(you)氣(qi)田開(kai)發(fa)中(zhong)的(de)管線等(deng)用途。圖3.7指出了(le)在油(you)(you)氣(qi)田條件(jian)下(xia),00Cr13Ni5Mo鋼(gang)的(de)使用范圍。00Cr13Ni5Mo也(ye)有優良的(de)耐(nai)磨(mo)蝕性(xing)(xing)能(neng)(見表3.7),00Cr13Ni5Mo 特厚板(約200mm)已用于(yu)國內水電(dian)工程(cheng)中(zhong)的(de)轉輪(lun)和轉輪(lun)下(xia)環等(deng)。


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③. 冷成型性 


   此類鋼屈服強度(du)高,冷加工硬化傾向大,一(yi)般(ban)不用于冷加工成型用途。


④. 焊接性 


    除(chu)1Cr17Ni2外(wai),0Cr13Ni4Mo、0Cr14Ni6Mo以(yi)及00Cr13Ni2、00Cr13Ni5Mo和00Cr16Ni6Mo等均(jun)有(you)優良的(de)(de)焊(han)接(jie)性(xing)能,這(zhe)與(yu)這(zhe)些鋼號(hao)在(zai)(zai)傳(chuan)統馬(ma)氏體鉻(ge)(ge)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼基礎上(shang),降碳加鎳、鉬(mu)后,在(zai)(zai)回(hui)火狀態下,鋼中產(chan)生一定量(liang)的(de)(de)逆轉變(bian)奧氏體,抑制(zhi)了焊(han)接(jie)時的(de)(de)晶粒長大,降低了鋼的(de)(de)淬硬性(xing),提高了塑、韌性(xing),防(fang)止了冷裂紋的(de)(de)形(xing)成有(you)關。這(zhe)些低碳、超(chao)低碳馬(ma)氏體鉻(ge)(ge)鎳不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼可以(yi)采用(yong)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼通用(yong)的(de)(de)焊(han)接(jie)方法進行(xing)焊(han)接(jie),焊(han)前(qian)一般不需預(yu)熱,焊(han)后在(zai)(zai)必(bi)要的(de)(de)情況下才進行(xing)熱處理。


    在國(guo)內(nei),0Cr13Ni4Mo用(yong)于核(he)反應堆控制(zhi)棒的(de)耐壓殼體,0Cr14Ni6Mo用(yong)于水輪機(ji)中(zhong)環等(deng),00Cr13Ni5Mo用(yong)于三峽工程(cheng),均為(wei)焊接(jie)件。




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