1.4418马氏体不锈钢是一类可以通过热处理(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。这种特性决定了这类钢必须具备两个基本条件:一是在平衡相图中必须有奥氏体相区存在,在该区域温度范围内进行长时间加热,使碳化物固溶到钢中之后,进行淬火形成马氏体,也就是化学成分必须控制在γ或γ+α相区,二是要使合金形成耐腐蚀和氧化的钝化膜,铬含量必须在10.5%以上。按合金元素的差别,可分为马氏体铬不锈钢和马氏体铬镍不锈钢。
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1.4418马氏体不锈钢能在退火、和硬化与回火的状态下焊接,无论钢材的原先状态如何,经过焊接后都会在邻近焊道处产生一硬化的马氏体区,热影响区的硬度主要是取决于母材金属的碳含量,当硬度增加时,则韧性减少,且此区域变成较易产生龟裂、预热和控制层间温度,是避免龟裂的有效方法,为得的性质,需焊后热处理。
1.4418马氏体不锈钢是一类可以通过热处理(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1.4418不锈钢。这种特性决定了这类钢必须具备两个基本条件:一是在平衡相图中必须有奥氏体相区存在,在该区域温度范围内进行长时间加热,使碳化物固溶到钢中之后,进行淬火形成马氏体,也就是化学成分必须控制在γ或γ+α相区,二是要使合金形成耐腐蚀和氧化的钝化膜,铬含量必须在10.5%以上。按合金元素的差别,可分为马氏体铬不锈钢和马氏体铬镍不锈钢。
1.4418马氏体的硬度和强度
钢中马氏体机械性能的显著特点是具有高硬度和高强度。马氏体的硬度主要取决于马氏体的含碳质量分数。马氏体的硬度随质量分数的增加而升高,当含碳质量分数达到0.6%时,淬火钢硬度接近值,含碳质量分数进一步增加,虽然马氏体的硬度会有所提高,但由于残余奥氏体数量增加,反而使钢的硬度有所下降。合金元素对钢的硬度关系不大,但可以提高其强度。
1.4418马氏体具有高硬度和高强度的原因是多方面的,其中主要包括固溶强化、相变强化、时效强化以及晶界强化等。
(1)固溶强化。首先是碳对马氏体的固溶强化。过饱的间隙原子碳在a相晶格中造成晶格的正方畸变,形成一个强烈的应力场。该应力场与位错发生强烈的交换作用,阻碍位错的运动从而提高马氏体的硬度和强度。
(2)相变强化。其次是相变强化。马氏体转变时,在晶格内造成晶格缺陷密度很高的亚结构,如板条马氏体中高密度的位错、片状马氏体中的孪晶等,这些缺陷都阻碍位错的运动,使得马氏体强化。这就是所谓的相变强化。实验,无碳马氏体的屈服强度约为284Mpa,此值与形变强化铁素体的屈服强度很接近,而退火状态铁素体的屈服强度仅为98~137Mpa,这就说明相变强化使屈服强度提高了147~186MPa
(3)时效强化。时效强化也是一个重要的强化因素。马氏体形成以后,由于一般钢的点Ms大都处在室温以上,因此在淬火过程中及在室温停留时,或在外力作用下,都会发生自回火。即碳原子和合金元素的原子向位错及其它晶体缺陷处扩散偏聚或碳化物的弥散析出,钉轧位错,使位错难以运动,从而造成马氏体的时效强化。
(4)原始奥氏体晶粒大小及板条马氏体束大小对马氏体强度的影响。原始奥氏体晶粒大小及板条马氏体束的尺寸对马氏体强度也有一定影响。原始奥氏体晶粒越细小、马氏体板条束越小,则马氏体强度越高。这是由于相界面阻碍位错的运动造成的马氏体强化。
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