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。马氏体不锈钢在淬火状态下具有体心四方晶体结构(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%。
1Cr17Ni2、14Cr17Ni2、431 不锈钢是一种经典的马氏体不锈钢,是马氏体不锈钢中强度与韧性匹配较好的钢种之一。它对氧化性酸、大多数有机酸及有机盐类的水溶液有良好的耐蚀性。一般用于硝酸、醋酸生产和轻工、纺织、食品工业中的既要求强韧性又需耐腐蚀的轴类、活塞杆、泵、阀等零部件以及弹簧和紧固件。
一、化学成分
1Cr17Ni2、14Cr17Ni2、431 不锈钢的化学成分见表 3-75。
二、室温力学性能
1Cr17Ni2、14Cr17Ni2、431 不锈钢标准规定的室温力学性能和实测值分别叫表 3-76 和 表 3-77。
1Cr17Ni2、14Cr17Ni2、431 不锈钢的室温力学性能可通过热处理工艺予以调整,热处理工艺条件与室温力学性能的影响见表3-78和图3-23至图3-25。
三、高温力学性能
不同热处理状态下的1Cr17Ni2、14Cr17Ni2、431 不锈钢的高温瞬时拉伸性能见表3-79至表3-81。
1Cr17Ni2、14Cr17Ni2、431 不锈钢的持久强度和蠕变强度见表 3-82 和 图 3-26。
由 1Cr17Ni2、14Cr17Ni2、431 不锈钢 制成的螺旋弹簧的松弛性能见图 3-27 。
四、断裂韧性
1Cr17Ni2、14Cr17Ni2、431 不锈钢的断裂韧性和 Kiscc 值见表 3-83。
五、耐蚀性
1Cr17Ni2、14Cr17Ni2、431 不锈钢耐蚀性见表 3-84。
六、工艺性能
a. 热加工
1Cr17Ni2、14Cr17Ni2、431 不锈钢的导热性较差,低于850℃加热时应缓慢。适宜的热加工温度为1130~1180℃,终加工温度应大于850℃,热加工后需缓冷或及时进行退火。
b. 冷加工
该钢的冷加工硬化程度较大,冷加工微裂纹敏感性大,冷拉时,变形量应控制在11%~18%,冷拉后应在8h内退火。
c. 热处理
退火:730℃×(4-5)h,以≤20℃/h炉冷至650℃出炉空冷。
淬火:1030~1050℃保温后油冷或空冷。
回火:要求硬度在45~52HRC的零件,回火温度为180~240℃,空冷;要求具有良好塑性的模压件,回火温度为240~280℃。亦可根据对硬度、塑韧性的要求,按图3-23选择回火温度。
d. 焊接
不适于焊接,如若焊接,焊前需经500~600℃预热,焊后必须热处理。
七、物理性能
1Cr17Ni2、14Cr17Ni2、431 不锈钢的物理性能见表3-85。
八、应用
主要用于耐蚀高强度耐磨损部件,用它制作轴、泵、阀件、杆类、弹簧、紧固件等。