馬(ma)氏體(ti)不銹鋼管(guan)是以馬(ma)氏體(ti)組織(zhi)為(wei)基體(ti),有磁性,通過(guo)熱處理可調(diao)整力學性能的(de)不(bu)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)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)同(tong)鐵素(su)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和奧氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)特性(xing)明顯(xian)不同(tong),馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)加熱到高(gao)溫轉變(bian)成奧氏(shi)(shi)體(ti),奧氏(shi)(shi)體(ti)快速冷卻轉變(bian)成馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)組織(zhi)。馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)有(you)明顯(xian)的(de)相(xiang)變(bian)點(dian),可以(yi)通過淬(cui)火而強化,而且鉻含(han)量高(gao),淬(cui)透(tou)性(xing)好,回火時可以(yi)在較(jiao)大的(de)范圍內調(diao)整其硬度(du)(du)、強度(du)(du)和韌(ren)性(xing)。而且高(gao)碳馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)硬度(du)(du)較(jiao)高(gao),因此既可作(zuo)為結構鋼(gang)(gang)用,也可以(yi)作(zuo)為工具(ju)鋼(gang)(gang)用。
馬氏體(ti)不(bu)銹鋼在鍛(duan)(duan)造(zao)加(jia)熱(re)(re)時要(yao)避(bi)免(mian)δ鐵素(su)(su)體(ti)的(de)形成,因(yin)為8鐵素(su)(su)體(ti)的(de)出現會使鍛(duan)(duan)件(jian)形成裂(lie)紋。要(yao)避(bi)免(mian)不(bu)銹鋼鍛(duan)(duan)件(jian)加(jia)熱(re)(re)過快(kuai)導致過熱(re)(re)。鍛(duan)(duan)件(jian)在加(jia)熱(re)(re)過程中的(de)脫(tuo)碳會促使鐵素(su)(su)體(ti)形成,因(yin)此要(yao)將鍛(duan)(duan)件(jian)表面脫(tuo)碳減少到最(zui)小程度。馬氏體(ti)不(bu)銹鋼管(guan)最后一次的(de)變形量無(wu)特殊要(yao)求。這類(lei)鋼(gang)在鍛(duan)造(zao)后容(rong)易產生開(kai)裂現象(xiang),其原(yuan)因(yin)是鍛(duan)造(zao)后空冷時出現馬(ma)氏體和碳化(hua)物組織,內應力較(jiao)大,因(yin)此鍛(duan)后冷卻時,必須緩(huan)慢進(jin)行,一般在200℃的(de)砂坑(keng)或爐渣中緩(huan)冷,取出砂坑(keng)后必須及時進(jin)行等(deng)溫(wen)退(tui)火(huo),防(fang)止(zhi)發(fa)生開(kai)裂。馬(ma)氏體不銹(xiu)鋼(gang),特別是Cr13 型馬(ma)氏體不銹(xiu)鋼(gang)的(de)價(jia)格低,故在腐蝕性較(jiao)弱的(de)介質(zhi)中(如水蒸氣)且又(you)要(yao)求高的(de)力學性能的(de)條件下得到廣泛的(de)應用。
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)因碳含量較(jiao)高(gao)(gao)，較(jiao)12Cr13、20Cr13鋼(gang)(gang)具(ju)(ju)有(you)更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)強(qiang)度、硬度和更(geng)好(hao)的(de)(de)(de)淬透(tou)性(xing)(xing)(xing)，在(zai)室溫、稀硝酸和弱的(de)(de)(de)有(you)機(ji)酸中具(ju)(ju)有(you)一定的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)(xing)，但韌性(xing)(xing)(xing)和耐蝕性(xing)(xing)(xing)不及12Cr13和20Cr13鋼(gang)(gang)。主(zhu)要用(yong)于(yu)高(gao)(gao)強(qiang)度部(bu)(bu)件，以及承受高(gao)(gao)應力載荷并在(zai)一定腐蝕介質條件下(xia)的(de)(de)(de)磨損(sun)件，如300℃以下(xia)工作的(de)(de)(de)刀具(ju)(ju)、彈簧(huang)，400℃以下(xia)工作的(de)(de)(de)軸(zhou)、軸(zhou)承、外(wai)科醫(yi)療(liao)器具(ju)(ju)和模具(ju)(ju)等(deng)。該(gai)類鋼(gang)(gang)焊接(jie)性(xing)(xing)(xing)差，通常不能(neng)用(yong)于(yu)制造焊接(jie)部(bu)(bu)件。
馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)除了鉻不(bu)銹(xiu)鋼外，還有(you)鉻鎳不(bu)銹(xiu)鋼（如14Cr17Ni12）。鉻不(bu)銹(xiu)鋼按碳(tan)(tan)(tan)含量可分為(wei)低(di)碳(tan)(tan)(tan)、中(zhong)碳(tan)(tan)(tan)和(he)高碳(tan)(tan)(tan)三(san)種(zhong)類型，隨著(zhu)(zhu)碳(tan)(tan)(tan)含量的增加，鋼的強度、硬度和(he)耐(nai)磨性顯著(zhu)(zhu)提高，而冷塑性、韌性和(he)耐(nai)蝕性則下降。
鉻鎳(nie)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)14Cr17Ni2，由(you)于(yu)加入了質量(liang)分數為(wei)(wei)20％的Ni，鋼(gang)的基體(ti)(ti)組織(zhi)由(you)單相(xiang)鐵素體(ti)(ti)過渡到α+y兩相(xiang)組織(zhi)，淬火時γ相(xiang)轉變為(wei)(wei)馬氏體(ti)(ti)。650℃回火的組織(zhi)為(wei)(wei)回火索氏體(ti)(ti)和呈帶狀分布的鐵素體(ti)(ti)，因此可(ke)通過熱處理來提高(gao)它的性能(neng)。這(zhe)樣既有(you)Cr17型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的耐(nai)蝕性，又有(you)Cr13型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的強度。一般用于(yu)既要(yao)求高(gao)力學性能(neng)、高(gao)淬硬性，又要(yao)求耐(nai)硝酸(suan)、有(you)機酸(suan)腐蝕的軸(zhou)類、活塞桿、泵、閥等部件(jian)，以及彈(dan)簧(huang)和緊固件(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）。
