马氏體(tǐ)不锈钢 |martensiti stainless steel

马氏體(tǐ)不锈钢是一类可(kě)通过热处理(lǐ)(淬火回火)对其性能(néng)进行调整的不锈钢,通俗地讲是一类可(kě)硬化的不锈钢,此类钢具有(yǒu)高的硬度、良好的力學(xué)性能(néng)和不锈性,这些特性决定了此类钢必须具备两个基本条件:其一,在平衡相图中必须有(yǒu)奥氏體(tǐ)相區(qū)存在;其二,為(wèi)使钢形成耐腐蚀的钝化膜,铬含量必须在10.5%以上。马氏體(tǐ)不锈钢在淬火状态下具有(yǒu)體(tǐ)心四方晶體(tǐ)结构(马氏體(tǐ)),具有(yǒu)铁磁性,在较弱腐蚀环境中具有(yǒu)耐蚀性。钢中的铬含量可(kě)达18%,碳可(kě)以超过1.2%。

产品分(fēn)类 / 用(yòng)途

1Cr13、12Cr13、410

1Cr13、12Cr13、410不锈钢是马氏體(tǐ)不锈钢,它是國(guó)际上通用(yòng)的牌号,美國(guó)称AISI410,法國(guó)RCC-M為(wèi)Z10C-13、Z12C-13、日本称SUS410、德國(guó)DIN标准中称作X15Cr13。1Cr13、12Cr13、410不锈钢属于半马氏體(tǐ)型不锈钢,经淬火的组织除马氏體(tǐ)外,尚存在铁素组织。经淬火和回火处理(lǐ)的1Cr13、12Cr13、410不锈钢具有(yǒu)较高的强度、韧性,较好的耐蚀性和冷变形能(néng)力,具有(yǒu)良好的减振性能(néng)。通常该钢在淬火和回火状态下使用(yòng),回火為(wèi)高温回火和低温回火,应避免在370~560℃的温度回火,以确保钢的良好性能(néng)。低温回火可(kě)消除淬火过程中形成的内应力,高温回火在保证其良好耐蚀性同时,可(kě)获得优良的综合力學(xué)性能(néng)。1Cr13、12Cr13主要用(yòng)于对韧性要求较高和具有(yǒu)不锈性的受冲击载荷的部件,如叶片、水压机阀、紧固件、热裂解抗硫腐蚀设备等,亦可(kě)制作在常温条件耐弱腐蚀介质腐蚀的设备和部件。在反应堆中主要用(yòng)于2、3级辅助泵传动轴、蒸发器支撑件、控制棒驱动机构等。


一、化學(xué)成分(fēn)


1Cr13、12Cr13、410不锈钢的化學(xué)成分(fēn)列于表3-1,反应堆用(yòng)的1Cr13、12Cr13 不锈钢的特殊规定也一并列入此表。


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二、室温力學(xué)性能(néng)


  不同标准对1Cr13、12Cr13、410不锈钢的室温力學(xué)性能(néng)的规定值见表3-2。实测数据见表3-3。奥氏體(tǐ)化温度和回火温度对1Cr13、12Cr13、410不锈钢室温力學(xué)性能(néng)的影响见图3-2。热处理(lǐ)工艺制度对不同温度下(1Cr13)410不锈钢冲击值的影响见表3-4。



三、疲劳和断裂


1Cr13、12Cr13、410不锈钢的室温疲劳极限见表3-5,在指定存活率下的N-S曲線(xiàn)见图3-3。试验用(yòng)钢化學(xué)成分(fēn)為(wèi)0.11C-0.29Mn-0.025P-0.009S-0.25Si-12.78Cr-0.14Ni。试样的热处理(lǐ)工艺為(wèi):1050℃油淬,720℃×2h空冷回水。


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1Cr13、12Cr13、410不锈钢在NaCl中的疲劳行為(wèi)见图3-4。显然环境的变化对其疲劳寿命产生较大影响。随着 NaCl浓度增加,(1Cr13)410不锈钢的疲劳寿命缩短,见图3-5。


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四、高温瞬力學(xué)性能(néng)


  不同热处理(lǐ)条件下的高温瞬时力學(xué)性能(néng)见表3-6。随回火温度的提高×强度下降而塑韧性明显提高,详见表3-7。



五、持久和蠕变性能(néng)


 数据见表3-8和表3-9。最小(xiǎo)蠕变速度和应力关系曲線(xiàn)见图3-6。


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  表3-8 1Cr13、12Cr13、410不锈钢的持久强度(1030~1050℃油淬,750℃回火空冷)



六、高温度疲劳和介质条件的影响


1Cr13、12Cr13、410不锈钢的高温疲劳数据和介质条件对其高温疲劳性能(néng)的影响见表3-10和表3-11。


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七、抗氧化和耐蚀性


1Cr13、12Cr13、410不锈钢出现强烈氧化开始温度為(wèi)750℃。抗氧化性能(néng)见表3-12。1Cr13、12Cr13、410不锈钢具有(yǒu)不锈性,在室温稀硝酸及弱有(yǒu)机酸中也有(yǒu)一定耐蚀性,在某些介质中的耐蚀性见表3-13。在反应堆环境中的腐蚀见表3-14至表3-17。




八、热处理(lǐ)及组织结构


  临界点(近似值):℃


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 等温转变曲線(xiàn):0.10C-12.4 Cr的1Cr13钢,奥氏體(tǐ)化温度為(wèi)980℃的等温转变曲線(xiàn)见图3-7。


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 热处理(lǐ)工艺:(1Cr13)410不锈钢的热处理(lǐ)工艺如下。


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 冶金厂通常以退火状态交货,以便最终用(yòng)户加工制造。在制造厂的最终热处理(lǐ)為(wèi)淬火并高温回火,其组织為(wèi)回火索氏體(tǐ)和少量铁素體(tǐ)。回火温度的选择视其使用(yòng)要求而定,可(kě)参阅图3-2。


九、工艺性能(néng)


1Cr13、12Cr13、410不锈钢的冷塑性及深冲性、抛光性和切削加工性能(néng)良好,板材的深冲度与其厚度有(yǒu)关,板材愈厚深冲度愈高。1Cr13、12Cr13、410不锈钢的热加工温度以850~1200℃為(wèi)宜,随后需灰冷或砂冷。1Cr13、12Cr13、410不锈钢具有(yǒu)良好的焊接性能(néng),其焊接性能(néng)与0Cr13相近,可(kě)采用(yòng)0Cr13或奥107、奥207的焊条焊接,為(wèi)防止焊接接头的冷裂纹,焊前应该预热,预热温度為(wèi)200~300℃,焊后经700~750℃热处理(lǐ)可(kě)获得良好的性能(néng),选用(yòng)奥氏體(tǐ)焊接材料焊接,焊后可(kě)不进行热处理(lǐ)。应该强调的是,当焊后焊缝需进行机械加工时应进行退火处理(lǐ)。


十、物(wù)理(lǐ)性能(néng)


1Cr13、12Cr13、410不锈钢的物(wù)理(lǐ)性能(néng)见表3-18。


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十一、应用(yòng)


1Cr13、12Cr13、410不锈钢主要用(yòng)作抗弱腐蚀介质,并要求具有(yǒu)较高韧性及受冲击负荷的零部件,如汽轮机叶片、水压机阀、结构架、螺栓、螺帽等。在反应堆环境中,主要用(yòng)于2、3级辅助泵传动轴、蒸发器支承件、控制棒驱动机构等。