馬氏體不銹鋼是一類可通過(guò)熱處理(淬火回火)對(duì)其性能進(jìn)行調(diào)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(xué)性能和不銹性,這些特性決定了此類鋼必須具備兩個(gè)基本條件:其一,在平衡相圖中必須有奧氏體相區(qū)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(tài)下具有體心四方晶體結(jié)構(gòu)(馬氏體),具有鐵磁性,在較弱腐蝕環(huán)境中具有耐蝕性。鋼中的鉻含量可達(dá)18%,碳可以超過(guò)1.2%。
7Cr17、68Cr17、440A不銹鋼、8Cr17、85Cr17、440B不銹鋼、11Cr17、108Cr17、440C不銹鋼三個(gè)牌號(hào)為高鉻馬氏體不銹鋼,可通過(guò)熱處理進(jìn)行強(qiáng)化。三個(gè)牌號(hào)的差別在于鋼中的含碳量不同,依其含碳量從低到高的排列次序?yàn)?Cr17、8Cr17、11Cr17。由于含碳量不同,淬火回火后的硬度也略有不同,淬火回火后的硬度排列次序?yàn)?1Cr17、8Cr17、7Cr17,11Cr17硬度最高。由于三個(gè)牌號(hào)均屬高碳、高鉻馬氏體不銹鋼,在生產(chǎn)時(shí)極易形成不均勻碳化物,從而影響鋼的質(zhì)量和性能,應(yīng)予以特別關(guān)注。此類鋼在淬火回火狀態(tài)下,具有高的強(qiáng)度和硬度,并兼有不銹、耐蝕性能,一般用于制作要求具有不銹性或耐稀氧化性酸、有機(jī)酸和鹽類腐蝕的軸承、閥件、優(yōu)質(zhì)刀具,醫(yī)用外科刀具,軸類、桿、抓等耐磨蝕的部件。
一、化學(xué)成分
7Cr17、68Cr17、440A不銹鋼、8Cr17、85Cr17、440B不銹鋼、11Cr17、108Cr17、440C不銹鋼牌號(hào)的化學(xué)成分見(jiàn)表3-57。
二、室溫力學(xué)性能
7Cr17、68Cr17、440A不銹鋼、8Cr17、85Cr17、440B不銹鋼、11Cr17、108Cr17、440C不銹鋼牌號(hào)的室溫力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值和實(shí)際測(cè)定值分別見(jiàn)表3-58、表3-59和圖3-20。
三、高溫力學(xué)性能
7Cr17、68Cr17、440A不銹鋼、8Cr17、85Cr17、440B不銹鋼、11Cr17、108Cr17、440C不銹鋼的高溫力學(xué)性能見(jiàn)圖3-21。在482℃回火,保溫時(shí)間和軟化效果見(jiàn)圖3-22。
11Cr17、108Cr17、440C不銹鋼的高溫力學(xué)性能的一些數(shù)據(jù)見(jiàn)表 3-60 。
四、耐蝕性
在淬火和消除應(yīng)力條件下,7Cr17、68Cr17、440A不銹鋼、8Cr17、85Cr17、440B不銹鋼、11Cr17、108Cr17、440C不銹鋼具有良好的耐蝕性,在淡水、蒸汽、原油、汽油、汗液、酒精和食品中具有滿意的耐蝕性,具體數(shù)據(jù)可參閱9Cr18相關(guān)數(shù)據(jù)。
五、工藝性能
a. 熱加工
7Cr17、68Cr17、440A不銹鋼、8Cr17、85Cr17、440B不銹鋼、11Cr17、108Cr17、440C不銹鋼的熱加工溫度范圍為900~1200℃適宜的加熱溫度為1170~1190℃,熱加工加熱升溫應(yīng)緩慢,加工后必須緩冷,推薦采用爐冷。
b. 冷加工
在最大軟化條件下,此鋼具有中等冷成形性能,但較低碳、低鉻馬氏體不銹鋼困難,必要時(shí)需進(jìn)行中間軟化退火。
c. 熱處理
Cr17型馬氏體不銹鋼的熱處理可區(qū)分有退火,淬火和回火。
d.退火處理
816~871℃保溫后爐冷至538~649℃(11~27℃/h),然后空冷,油冷或水冷或者在732~788℃保溫后在爐子中緩慢冷卻。
e. 硬化處理
緩慢加熱到788℃保溫后升溫至1010~1066℃,在溫油或空氣中淬火,硬度可達(dá)55~58HRC,淬火后應(yīng)立即消除應(yīng)力。為了得到最大硬化效果,推薦在-73.3℃冷處理。
f. 消除應(yīng)力處理
149~427℃保溫1~3h后空冷。
六、物理性能
7Cr17、68Cr17、440A不銹鋼、8Cr17、85Cr17、440B不銹鋼、11Cr17、108Cr17、440C不銹鋼的物理性能見(jiàn)表3-63。
七、應(yīng)用
7Cr17、68Cr17、440A不銹鋼、8Cr17、85Cr17、440B不銹鋼、11Cr17、108Cr17、440C不銹鋼主要用于制造耐蝕刀具、閥門(mén)部件、軸承、桿件、鉤抓等。