Мартенситная нержавеющая сталь относится к типу нержавеющей стали, микроструктура которой в основном представляет собой мартенсит. Содержание хрома в мартенситной нержавеющей стали находится в пределах 12–18%, а ее основными легирующими элементами являются железо, хром, никель и углерод.
Мартенситная нержавеющая сталь может регулировать свои механические свойства посредством термической обработки и является разновидностью закаливаемой нержавеющей стали. Мартенситную нержавеющую сталь можно разделить на мартенситную хромистую сталь и мартенситную хромоникелевую сталь в зависимости от различного химического состава.
Краткий обзор мартенситной нержавеющей стали | |
| Категория | Нержавеющая сталь |
| Определение | Разновидность закаливаемой нержавеющей стали с мартенситной структурой. |
| Термическая обработка | Отжиг, закалка, отпуск |
| Элементы сплава | Cr, Ni, C, Mo, V |
| Свариваемость | Бедный |
| Магнитный | Середина |
| Микроструктура | Преимущественно мартенситный |
| Типичные оценки | Кр13, 2Кр13, 3Кр13 |
| Приложения | Лопасть паровой турбины, посуда, хирургические инструменты, аэрокосмическая, морская промышленность. |
Мартенситная нержавеющая сталь относится к типу нержавеющей стали, микроструктура которой в основном представляет собой мартенсит. Содержание хрома в мартенситной нержавеющей стали находится в пределах 12–18%, а ее основными легирующими элементами являются железо, хром, никель и углерод.
Мартенситная нержавеющая сталь может регулировать свои механические свойства посредством термической обработки и является разновидностью закаливаемой нержавеющей стали. Мартенситную нержавеющую сталь можно разделить на мартенситную хромистую сталь и мартенситную хромоникелевую сталь в зависимости от различного химического состава.
1. Мартенситная хромистая сталь.
Помимо хрома, мартенситная хромистая сталь содержит также определенное количество углерода. Содержание хрома определяет коррозионную стойкость стали. Чем выше содержание углерода, тем выше прочность, твердость и износостойкость. Нормальная структура стали этого типа — мартенситная, а некоторые также содержат небольшое количество аустенита, феррита или перлита. В основном его используют для изготовления деталей, комплектующих, инструментов, ножей и т. д., требующих высокой прочности и твердости, но не требующих высокой коррозионной стойкости. Типичные марки стали: 2Crl3, 4Crl3, 9Crl8 и т. д.
2. Мартенситная хромоникелевая сталь.
Мартенситная хромоникелевая сталь включает мартенситную дисперсионно-твердеющую нержавеющую сталь, полуаустенитную дисперсионно-твердеющую нержавеющую сталь, мартенситно-стареющую нержавеющую сталь и т. д., все из которых представляют собой высокопрочные или сверхвысокопрочные нержавеющие стали. Эта сталь имеет низкое содержание углерода (менее 0,10%) и содержит никель. Некоторые сорта также содержат высокие элементы, такие как молибден и медь. Таким образом, этот вид стали обладает высокой прочностью, сочетая при этом прочность и вязкость, а также устойчивость к коррозии. Производительность, свариваемость и т. д. лучше, чем у мартенситной хромистой стали. Crl7Ni2 — наиболее часто используемая мартенситная нержавеющая сталь с низким содержанием никеля.
Мартенситдисперсионное твердение из нержавеющей сталисталь обычно также содержит Al, Ti, Cu и другие элементы. Он выделяет Ni3A1, Ni3Ti и другие фазы дисперсионного упрочнения на мартенситной матрице посредством дисперсионного твердения для дальнейшего улучшения прочности стали. Полуаустенитная (или полумартенситная) дисперсионно-твердеющая нержавеющая сталь, поскольку закаленное состояние все еще остается аустенитным, поэтому закаленное состояние все еще можно подвергнуть холодной обработке, а затем укрепить путем промежуточной обработки, старения и других процессов. Таким образом, аустенит в мартенситно-дисперсионно-твердеющей нержавеющей стали может быть непосредственно преобразован в мартенсит после закалки, что приводит к недостатку, заключающемуся в сложности последующей обработки и формовки. Обычно используются марки стали 0Крл7Н7АИ, 0Крл5Н7М02А1 и так далее. Этот тип стали имеет сравнительно высокую прочность, обычно достигающую 1200-1400 МПа, и часто используется для изготовления деталей конструкций, не требующих высокой коррозионной стойкости, но требующих высокой прочности.
Обычно используемой термической обработкой мартенситной нержавеющей стали является закалка и отпуск. Обычно выбирают охлаждение в масле или на воздухе при температуре 950-1050 ℃. Затем отпускают при 650-750°С. Как правило, отливку следует подвергнуть отпуску сразу после закалки, чтобы предотвратить растрескивание отливки из-за напряжения закаленной конструкции.
Высокопрочные отливки из низкоуглеродистой мартенситной нержавеющей стали, содержащие небольшое количество никеля, молибдена, кремния и других легирующих элементов, обладают хорошими комплексными механическими свойствами, сварочными свойствами и износостойкостью после нормализации и отпуска. Такие отливки широко применяются при цельном литье и литье+сварке рабочих колес крупных гидротурбин. В этом случае обычно выбираются параметры термообработки: нормализация при 950–1050 ℃ и отпуск при 600–670 ℃.
Время публикации: 17 августа 2021 г.