馬氏體不銹鋼是一類可通過熱處理(淬火回火)對其性能進行調整的不銹鋼,通俗地講是一類可硬化的不銹鋼,此類鋼具有高的硬度、良好的力學性能和不銹性,這些特性決定了此類鋼必須具備兩個基本條件:其一,在平衡相圖中必須有奧氏體相區存在;其二,為使鋼形成耐腐蝕的鈍化膜,鉻含量必須在10.5%以上。馬氏體不銹鋼在淬火狀態下具有體心四方晶體結構(馬氏體),具有鐵磁性,在較弱腐蝕環境中具有耐蝕性。鋼中的鉻含量可達18%,碳可以超過1.2%。
1Cr17Ni2、14Cr17Ni2、431 不銹鋼是一種經典的馬氏體不銹鋼,是馬氏體不銹鋼中強度與韌性匹配較好的鋼種之一。它對氧化性酸、大多數有機酸及有機鹽類的水溶液有良好的耐蝕性。一般用于硝酸、醋酸生產和輕工、紡織、食品工業中的既要求強韌性又需耐腐蝕的軸類、活塞桿、泵、閥等零部件以及彈簧和緊固件。
一、化學成分
1Cr17Ni2、14Cr17Ni2、431 不銹鋼的化學成分見表 3-75。
二、室溫力學性能
1Cr17Ni2、14Cr17Ni2、431 不銹鋼標準規定的室溫力學性能和實測值分別叫表 3-76 和 表 3-77。
1Cr17Ni2、14Cr17Ni2、431 不銹鋼的室溫力學性能可通過熱處理工藝予以調整,熱處理工藝條件與室溫力學性能的影響見表3-78和圖3-23至圖3-25。
三、高溫力學性能
不同熱處理狀態下的1Cr17Ni2、14Cr17Ni2、431 不銹鋼的高溫瞬時拉伸性能見表3-79至表3-81。
1Cr17Ni2、14Cr17Ni2、431 不銹鋼的持久強度和蠕變強度見表 3-82 和 圖 3-26。
由 1Cr17Ni2、14Cr17Ni2、431 不銹鋼 制成的螺旋彈簧的松弛性能見圖 3-27 。
四、斷裂韌性
1Cr17Ni2、14Cr17Ni2、431 不銹鋼的斷裂韌性和 Kiscc 值見表 3-83。
五、耐蝕性
1Cr17Ni2、14Cr17Ni2、431 不銹鋼耐蝕性見表 3-84。
六、工藝性能
a. 熱加工
1Cr17Ni2、14Cr17Ni2、431 不銹鋼的導熱性較差,低于850℃加熱時應緩慢。適宜的熱加工溫度為1130~1180℃,終加工溫度應大于850℃,熱加工后需緩冷或及時進行退火。
b. 冷加工
該鋼的冷加工硬化程度較大,冷加工微裂紋敏感性大,冷拉時,變形量應控制在11%~18%,冷拉后應在8h內退火。
c. 熱處理
退火:730℃×(4-5)h,以≤20℃/h爐冷至650℃出爐空冷。
淬火:1030~1050℃保溫后油冷或空冷。
回火:要求硬度在45~52HRC的零件,回火溫度為180~240℃,空冷;要求具有良好塑性的模壓件,回火溫度為240~280℃。亦可根據對硬度、塑韌性的要求,按圖3-23選擇回火溫度。
d. 焊接
不適于焊接,如若焊接,焊前需經500~600℃預熱,焊后必須熱處理。
七、物理性能
1Cr17Ni2、14Cr17Ni2、431 不銹鋼的物理性能見表3-85。
八、應用
主要用于耐蝕高強度耐磨損部件,用它制作軸、泵、閥件、桿類、彈簧、緊固件等。