马氏体不锈钢

出处：按学科分类—工业技术 中国科学技术出版社《不锈钢实用手册》第671页（1064字）

马氏体不锈钢是一类可通过热处理(淬火回火)对其性能进行调整的不锈钢，通俗地讲是一类可硬化的不锈钢，此类钢具有高的硬度、良好的力学性能和不锈性，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奥氏体相区存在；其二，为使钢形成耐腐蚀的钝化膜，铬含量必须在10．5%以上。根据钢中合金元素的差别，可将马氏体不锈钢区分为马氏体铬不锈钢和马氏体铬镍不锈钢。在马氏体铬不锈钢中又可划分成低碳、中碳和高碳三种类型。马氏体不锈钢在淬火状态下具有体心四方(bct)晶体结构(马氏体)，具有铁磁性，在较弱腐蚀环境中具有耐蚀性。钢中的铬含量可达18%，碳可以超过1．2%。为了提高钢的耐腐性和刃具的锋利度，组织中允许存在过剩碳化物，为了改善淬火后的回火效应，可适当加入铌、硅、钨和钒。含镍马氏体不锈钢改善了铬马氏体不锈钢在某些介质中的耐蚀性和提高了钢的韧性。马氏体不锈钢中的碳是不可缺少的重要元素，它使Fe－Cr二元合金形成γ相区且决定了钢在淬火状态下马氏体的硬度。大量试验表明，0．10%C的马氏体的硬度值大约为35HRC，0．5%C的马氏体其硬度值可超过60HRC，再高的碳其硬度值未见明显变化。

我国标准中(GB1220－92)共列入18个马氏体不锈钢牌号，基本是13%Cr和17%Cr的两种类型，为了赋予钢的其他特性派生出一些改进型牌号，马氏体不锈钢的发展网络见图3－1。

图3－1 马氏体不锈钢发展轨迹网络关系图

马氏体不锈钢，由于具有良好的力学性能和中等程度的耐蚀性以及在低于650℃的良好耐热性，已广泛应用于各工业领域，低碳和中碳马氏体不锈钢，如1Cr13及其改良型，主要用于蒸汽透平、喷气发动机、气体透平等领域。在石油和石油化工领域此类材料也得到广泛应用。

稍高碳的2Cr13等马氏体不锈钢主要用刀具，阀门部件，齿轮、滑轮、开关轴类等机械部件、杆件以及轧辊。高碳马氏体不锈钢，如9Cr18Mo等的应用领域包括刀具、轴承、外科和牙科器械、刀剪、弹簧、阀门、轴杆类、凸轮等。

马氏体不锈钢回火脆性温度范围出现在425～565℃，在此温度回火钢的冲击韧性急剧下降，对于要求耐冲击的部件应不采用此温度回火并避免在此温度范围内应用。