馬氏體不銹鋼是一類可通過熱處理(淬火、回火)對其性能進(jìn)行調(diào)整的不銹鋼。按它們的成分特點可分為馬氏體鉻不銹鋼( Fe - Cr - C馬氏體不銹鋼)和馬氏體鉻鎳不銹鋼(Fe-Cr-Ni馬氏體不銹鋼)。
馬氏體鉻不銹鋼主要有低碳、中碳和高碳三種。碳在馬氏體鉻不銹鋼中是不可缺少的重要合金元素。
馬氏體鉻鎳不銹鋼是為了克服傳統(tǒng)馬氏體不銹鋼的一些不足,早期以鎳代碳發(fā)展了知名的1Cr17Ni2不銹鋼。此鋼雖然韌性較馬氏體鉻不銹鋼有所提高,耐蝕性也有改善,但仍不適用于焊接用途,自20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的現(xiàn)代(超級)馬氏體不銹鋼,系通過用鎳進(jìn)一步代替鋼中碳(低和超低碳[ C ] \leq 0 . 0 8 \%[C]≤0.03%)并加入2%~6%Ni,使此鋼在高溫下仍為奧氏體組織,而淬火、回火在室溫下則為低碳或超低碳的板條狀馬氏體與逆轉(zhuǎn)變奧氏體和少量鐵素體組成的復(fù)合結(jié)構(gòu);鋼中進(jìn)一步再加入鉬、銅等作為補(bǔ)充強(qiáng)化,使此鋼既保留了馬氏體鉻不銹鋼的高強(qiáng)度,又具有良好的韌性和焊接性。在同樣含鉻的條件下,現(xiàn)代馬氏體不銹鋼的耐蝕性遠(yuǎn)較傳統(tǒng)馬氏體鉻不銹鋼為佳。但是由于含碳量低,現(xiàn)代馬氏體不銹鋼也會失去馬氏體鉻不銹鋼的高硬度、耐磨性和高鋒利度的特性。
馬氏體不銹鋼有磁性。圖3.1列出了馬氏體不銹鋼的發(fā)展簡圖。
從圖3.1中可看出,馬氏體鉻不銹鋼基本上是在20世紀(jì)60年代以前以碳和鉻為主要合金元素的那些牌號。而自20世紀(jì)60年代以來,馬氏體鉻鎳不銹鋼以鎳代替鋼中的碳,發(fā)展了許多低碳和超低碳(氮)并用鉬、銅進(jìn)一步合金化的新牌號,形成了新的馬氏體鉻鎳不銹鋼系列,其中包括超低碳,高鎳量,含鉬(和銅)的高強(qiáng)度、高韌性、可焊接的現(xiàn)代馬氏體不銹鋼(也稱超級馬氏體不銹鋼)。