馬氏體不銹鋼管是以馬氏體組(zu)織為基體,有(you)磁性,通過熱處理可調整力學性能的(de)不銹鋼管。馬氏體不銹鋼管主要有Cr13 和Cr17型兩種。常用的馬氏體不銹鋼包括12Cr13、20Cr13、30C:-13、40Cr13及14Cr17Ni2等。鉻在鋼中的作用是多方面的,如提高鋼的強度、淬透性等,但主要的作用是提高鋼的耐蝕性。鋼的耐蝕性與鋼中的鉻含量有極大的關系,只有鉻含量(質量分數)大于12%時,才能顯著提高鋼基體的電極電位,從而提高鋼的耐蝕性。由于鉻能顯著地提高鋼的淬透性,所以這類鋼加熱成奧氏體狀態空冷時,小斷面的工件都能得到馬氏體組織。而且隨著鋼中碳含量的增加,強度、硬度和耐磨性提高,其主要原因是碳與鉻形成了碳化物(Cr23C6),使基體的鉻含量降低[w(Cr)<12%]所至。馬氏體不銹鋼管具有強烈的淬硬傾向,易出現冷裂紋,焊接接頭受熱超過1150℃的區域,晶粒顯著增大,過快或過慢的冷卻速度都可能引起接頭脆化,也會造成475℃脆化,晶間腐蝕傾向較小,30Cr13、40Cr13、40Cr17Mo、95Cr18的淬硬傾向更強,一般不能焊接。
馬(ma)氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)同鐵素體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)和奧(ao)(ao)氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的特性(xing)明(ming)顯不同,馬(ma)氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)加(jia)熱(re)到高(gao)溫轉變(bian)(bian)成奧(ao)(ao)氏體(ti),奧(ao)(ao)氏體(ti)快速冷(leng)卻轉變(bian)(bian)成馬(ma)氏體(ti)組織。馬(ma)氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)有明(ming)顯的相變(bian)(bian)點,可(ke)以(yi)通過淬(cui)(cui)火而強化,而且鉻(ge)含量(liang)高(gao),淬(cui)(cui)透性(xing)好,回火時可(ke)以(yi)在較(jiao)大(da)的范圍(wei)內調整(zheng)其硬(ying)(ying)度(du)(du)、強度(du)(du)和韌(ren)性(xing)。而且高(gao)碳(tan)馬(ma)氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)硬(ying)(ying)度(du)(du)較(jiao)高(gao),因此既可(ke)作(zuo)為結構鋼(gang)用,也可(ke)以(yi)作(zuo)為工具(ju)鋼(gang)用。
馬氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)鍛(duan)造加(jia)熱時要(yao)(yao)避免δ鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)的(de)形成(cheng),因為8鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)的(de)出現會使鍛(duan)件(jian)(jian)形成(cheng)裂紋。要(yao)(yao)避免不(bu)銹(xiu)鋼(gang)鍛(duan)件(jian)(jian)加(jia)熱過(guo)(guo)(guo)快導致過(guo)(guo)(guo)熱。鍛(duan)件(jian)(jian)在(zai)加(jia)熱過(guo)(guo)(guo)程中的(de)脫碳會促使鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)形成(cheng),因此要(yao)(yao)將鍛(duan)件(jian)(jian)表面脫碳減少到最小程度。馬氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管最后一(yi)(yi)次(ci)的(de)(de)變形量無(wu)特(te)殊要求(qiu)。這類鋼(gang)(gang)在(zai)鍛(duan)造后容(rong)易產生開裂現(xian)象,其原(yuan)因(yin)是鍛(duan)造后空冷時(shi)(shi)出現(xian)馬氏體和碳化物組織,內應(ying)力較(jiao)大(da),因(yin)此(ci)鍛(duan)后冷卻時(shi)(shi),必(bi)須(xu)緩慢(man)進(jin)(jin)行,一(yi)(yi)般在(zai)200℃的(de)(de)砂坑或爐渣中緩冷,取出砂坑后必(bi)須(xu)及時(shi)(shi)進(jin)(jin)行等溫(wen)退火,防(fang)止發(fa)生開裂。馬氏體不銹鋼(gang)(gang),特(te)別是Cr13 型馬氏體不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)價格低,故在(zai)腐蝕性較(jiao)弱的(de)(de)介質中(如水(shui)蒸氣(qi))且又要求(qiu)高的(de)(de)力學性能的(de)(de)條件下得到廣泛的(de)(de)應(ying)用(yong)。
12Cr13鋼為半馬氏體不銹鋼，鋼中除馬氏體組織外,還有鐵素體組織,經退火后加工成形的工件需進行淬火和高溫回火處理，得到回火索氏體組織。主要用于韌性要求較高，且具有不銹性，受沖擊載荷的零部件，也可用于在淡水、海水、蒸氣中工作并承受沖擊的汽輪機葉片、刀具、緊固件、閥門、熱裂解抗硫腐蝕設備；以及制作在常溫條件下耐弱腐蝕介質的設備和部件。若作為耐熱鋼、可制作800℃以下耐氧化的部件。
20Cr13鋼為馬氏體型不銹鋼，其主要性能類似于12Cr13鋼，由于碳含量較12Cr13鋼高，因此其強度、硬度高于12Cr13鋼，而韌性和耐蝕性略低。淬火狀態下硬度高，耐蝕性良好。主要用于制造承受高應力載荷的零件，如汽輪機葉片、熱油泵、軸和軸套、葉輪、閥門、水壓機閥片等；也可用于制造造紙工業、醫療器械以及日常生活領域的餐具、刀具等。
30Cr13、40Cr13鋼(gang)(gang)因碳含量(liang)較高，較12Cr13、20Cr13鋼(gang)(gang)具(ju)有更高的(de)強(qiang)(qiang)度、硬度和(he)更好(hao)的(de)淬透(tou)性(xing)(xing)，在(zai)室溫、稀硝(xiao)酸和(he)弱的(de)有機酸中具(ju)有一定(ding)的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)，但韌(ren)性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)不及12Cr13和(he)20Cr13鋼(gang)(gang)。主要用(yong)(yong)于(yu)高強(qiang)(qiang)度部件，以(yi)(yi)及承(cheng)受高應力載荷(he)并在(zai)一定(ding)腐蝕(shi)(shi)介質(zhi)條件下(xia)的(de)磨損(sun)件，如(ru)300℃以(yi)(yi)下(xia)工作的(de)刀具(ju)、彈簧，400℃以(yi)(yi)下(xia)工作的(de)軸、軸承(cheng)、外(wai)科醫療器具(ju)和(he)模具(ju)等。該類鋼(gang)(gang)焊接性(xing)(xing)差，通常不能用(yong)(yong)于(yu)制造焊接部件。
馬(ma)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中除了鉻不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)外(wai)，還(huan)有鉻鎳不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)（如14Cr17Ni12）。鉻不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)按(an)碳含(han)量可分(fen)為低(di)碳、中碳和高(gao)碳三種類型，隨(sui)著碳含(han)量的(de)增加，鋼(gang)(gang)的(de)強度、硬度和耐(nai)磨(mo)性顯著提(ti)高(gao)，而冷塑性、韌(ren)性和耐(nai)蝕(shi)性則下(xia)降。
鉻鎳(nie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)14Cr17Ni2，由(you)于加入了質量分(fen)數為20％的(de)Ni，鋼(gang)的(de)基體組(zu)織由(you)單相鐵素體過(guo)渡(du)到α+y兩(liang)相組(zu)織，淬火(huo)時γ相轉變為馬氏(shi)體。650℃回火(huo)的(de)組(zu)織為回火(huo)索氏(shi)體和呈帶狀(zhuang)分(fen)布(bu)的(de)鐵素體，因此可通過(guo)熱處(chu)理來提(ti)高(gao)(gao)(gao)它的(de)性(xing)能(neng)。這樣(yang)既有Cr17型不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)耐蝕性(xing)，又(you)有Cr13型不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)強度。一般用于既要(yao)求高(gao)(gao)(gao)力學性(xing)能(neng)、高(gao)(gao)(gao)淬硬性(xing)，又(you)要(yao)求耐硝酸(suan)、有機酸(suan)腐蝕的(de)軸(zhou)類(lei)、活塞(sai)桿、泵、閥(fa)等部件(jian)(jian)，以及(ji)彈簧(huang)和緊固件(jian)(jian)。
馬氏體不銹鋼管的工藝性能在鋼種介紹中都有詳細的闡述，這里僅介紹一下馬氏體不銹鋼的物理性能（見表4-1），以及熱處理制度和力學性能（見表4-2）。
