传统马氏体铬不锈钢性能特点如下:
1. 力学性能
随钢中含碳量的增加,此类钢的强度、硬度增加。含0.1%C时,钢的硬度约为35RC,而含0.5%C时,则可达60RC,同时,耐磨性、锋利度均增加。但是,塑、韧性则随碳量的增加而下降。1Cr13具有马氏体和少量铁素体的复合组织,是此类不锈钢中强度、硬度虽较低,但塑、韧性较高的牌号,冲击功还可达151J,但是,此类钢有脆性转变温度,且随钢中碳量增加而硬度提高,即使在室温下,钢也呈脆性状态。图3.3系1Cr13(410)和2Cr13(420)钢的脆性转变温度的试验结果。
2. 耐蚀性
此类钢仅具有不锈性和在弱腐蚀介质中的耐蚀性。一般仅适用于室内大气和淡水中。表3.2列出了2Cr13在大气、自来水和3%NaCl溶液中的耐蚀性试验结果。550℃回火后,耐蚀性要下降。随钢中铬量增加和加入合金元素钼,此类钢的不锈耐蚀性提高。
由于氢在马氏体不锈钢中固溶度低,且扩散析出比在奥氏体不锈钢中快几个数量级,因此,马氏体不锈钢易产生氢脆。为此,在选用时需要予以注意。一般说来,随马氏体不锈钢中碳量增加,硬度提高,氢脆的敏感性增大。
表3.2 两种2Cr13不锈钢淬火和淬火+550℃回火后的耐蚀性
3. 冷成型性
除1Cr13外,中、高碳马氏体不锈钢一般不适宜冷成型加工。必要时可采用温加工成型。1Cr13的冷成型的深冲度与其板厚有关(见图3.4)。截面尺寸大,可以具有较大的深冲度,但深冲后要及时进行退火以防止开裂。
4. 焊接性
由于焊接过程中不锈钢焊接接头要从高温快冷,会产生淬火作用,中、高碳马氏体不锈钢的焊缝和热影响区会形成既硬又脆的高碳马氏体组织,极易产生冷裂纹,这种倾向随马氏体不锈钢钢中碳量的增加而增强。表3.3列出了含低碳量0.1%和0.2%的1Cr13和2Cr13的焊接接头的弯曲性和热影响区的韧性。
为了获得焊后良好的力学性能,一般规定,1Cr13焊前可不预热,但焊后进行热处理;2Cr13焊前既需预热,而焊后又需热处理。3Cr13以上一般不用于焊接用途。焊前预热温度通常为200~400℃,焊后热处理为了降低焊接接头的硬度,改善塑、韧性,降低焊接残余应力,其热处理温度可在650~720℃。
表3.3 1Cr13和2Cr13焊后焊接接头冷弯和热影响区的韧性