馬氏體不銹鋼管的力學(xué)性能與耐蝕性分析

   馬氏體不銹鋼管即具有基本耐蝕性，又能通過熱處理進(jìn)行強(qiáng)化的不銹鋼管。馬氏體不銹鋼管的含鉻量在12%～18%，并含少量的奧氏體穩(wěn)定化元素碳和鎳。其基本成分是12%～17%鉻，0.1%～1.0%碳，0～1%鎳，有時還加入鉬、釩、鈮、銅等元素。

   馬氏體不銹鋼管可以通過熱處理（淬火回火）對其性能進(jìn)行調(diào)整，是一類可硬化的不銹鋼管。這種特性決定了這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(qū)存在;其二，要使合金形成耐腐蝕的鈍化膜，鉻含量必須在10.5%以上。

   馬氏體不銹鋼管中加入較多的鉻元素，主要目的是是鋼管表面形成致密耐蝕的氧化膜。其中加入的鉻絕大部分固溶到鐵素體內(nèi)，一部分與碳形成合金化物。鋼種含碳量越高，鋼管中的碳化物越多，通過淬火及回火后期強(qiáng)度、硬度也越高，但耐蝕性有所下降。馬氏體不銹鋼的強(qiáng)度主要取決于含碳量，隨著含碳量的提高，其強(qiáng)度、硬度和耐磨性顯著提高，而冷塑性、韌性和耐蝕性下降。為改善其耐蝕性必須提高含鉻量。

   根據(jù)鋼管中合金元素的差別，可將馬氏體不銹鋼區(qū)分為馬氏體鉻不銹鋼和馬氏體鉻鎳不銹鋼兩大類型。習(xí)慣上按含碳量可把含碳量小于等于0.15%稱為低碳類馬氏體不銹鋼，把含碳量在0.2%～0.4%之間稱為中碳類馬氏體不銹鋼，把含碳量在0.6%～1.0%之間稱為高碳類馬氏體不銹鋼。低碳類馬氏體不銹鋼用于制造機(jī)器零件，在淬火高溫回火后使用。中碳類馬氏體不銹鋼淬火低溫回火后使用，硬度在50HRC左右。高碳類馬氏體不銹鋼低溫回火后硬度為55HRC。

   馬氏體不銹鋼管能在退火、硬化和硬化與回火的狀態(tài)下焊接，無論鋼材的原先狀態(tài)如何，經(jīng)過焊接后都會在臨近焊道處產(chǎn)生一硬化的馬氏體區(qū)，熱影響區(qū)的硬度主要取決于母材的金屬含量，當(dāng)硬度增加時，則韌性減少，且此區(qū)域變得較易產(chǎn)生龜裂。預(yù)熱和控制層間溫度，是避免龜裂的最有效方法，為得最佳的性質(zhì)，需焊后熱處理。

   馬氏體不銹鋼管的耐蝕性、塑性、焊接性不如奧氏體不銹鋼管和鐵素體不銹鋼管，但具有較好的力學(xué)性能和耐蝕性，但在硫酸、鹽酸、氫氟酸、熱磷酸、熱硝酸以及熔融堿等介質(zhì)中耐蝕性能很差。馬氏體不銹鋼管可以用來制造機(jī)器零件，如蒸汽鍋爐的葉片、蒸汽裝備的軸和拉桿，以及在腐蝕介質(zhì)中工作的零件，如活門、螺栓等。碳含量較高的鋼號則適用于制造醫(yī)療器械、餐具、測量工具、彈簧等。