回顾:在前两篇文章中,我们分别介绍了奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的性能和特点。 感兴趣的同学可以直接点击蓝字回顾阅读。本文将介绍不锈钢家族中的另一类:马氏体不锈钢
图1 不锈钢的五类
本文共分7部分,正文约1600篇,阅读时间约3分钟。
图2 本文结构
01 马氏体不锈钢的由来
1976 年在加利利北部出土的公元前 12 或 13 世纪的矿工镐,其成分类似于马氏体不锈钢合金,因此被认为是最早使用马氏体钢的例子。
学习资料的同学可能都知道。 马氏体不锈钢是以德国冶金学家阿道夫的名字命名的。 今天我们就来聊一聊马氏体不锈钢材质背后的故事。
图3 德国冶金学家阿道夫
早年担任铁路桥梁建设工程师时,阿道夫偶然发现了新兴的材料检测方法不锈钢盘管计重公式,并对这种方法产生了浓厚的兴趣。 然后在自制显微镜下观察铁的金相组织,发现生铁在冷却结晶过程中组织排列非常规则。
图 4 柏林皇家材料测试研究所
1878年,阿道夫发表了《铁的显微研究》一文,描述了抛光和酸浸后金属的断口形貌及其金相组织。 从此,马氏体不锈钢正式出现在世人面前。
阿道夫随后成为柏林皇家大学机械工程研究所所长,该研究所是柏林皇家材料测试研究所的前身。 1895年,国际材料试验学会成立,阿道夫任副主席。
02 什么是马氏体不锈钢?
马氏体不锈钢是指铬含量在11.5%~18%之间,含碳量小于1.2%的不锈钢。 通常情况下,组织为体心四方晶体,可通过热处理硬化和强化,具有磁性。 类型。
图5 马氏体组织
马氏体不锈钢有一个明显的相变点,即从高温奥氏体状态向马氏体组织的快速冷却转变。 而且含铬量高,淬透性好,回火时强度和韧性可在较大范围内调节。 因此,马氏体不锈钢不仅可以用作结构钢不锈钢盘管计重公式,还可以用作工具钢。 并在医疗等行业得到广泛应用。
03 马氏体不锈钢的分类
马氏体不锈钢按化学成分不同可分为马氏体铬钢和铬镍钢。
图6 马氏体不锈钢的分类
马氏体钢的铬含量一般低于18%,并含有一定量的碳。 铬含量的高低决定了钢材的耐蚀性。 通常情况下,马氏体铬钢的组织为马氏体,但有些牌号含有少量奥氏体、铁素体或珠光体。
马氏体铬镍钢的含碳量小于0.1%,并含有镍。 有些牌号还添加了钼和铜等元素。 两者都优于马氏体铬钢。
04 马氏体不锈钢牌号国家间换算
我国不锈钢牌号的命名方法是用通用化学符号表示化学成分,用阿拉伯数字表示化学成分的含量。 因为每个国家的标准定义不同,所以不同国家的称呼也不同。 比如中国牌子是410,美国牌子是410,但是一般来说都是指同一种材质。
图7为各国品牌名称转换对比表。
图 7 马氏体不锈钢牌号
05 马氏体的化学成分 不锈钢耐腐蚀的主要原因是它含有铬。 铬与空气或水接触后,会在表面形成一层钝化膜,使其不再继续与空气和水发生反应。
马氏体的铬含量在11.5%~18%之间。 为了保证热处理时形成马氏体组织,一般情况下,马氏体钢的铬含量越高,含碳量也越高。 常用牌号马氏体不锈钢的化学成分如图8所示。
图8 马氏体不锈钢的化学成分
06 马氏体的物理机械性能
马氏体不锈钢的密度略高于铁素体不锈钢,低于奥氏体不锈钢,即奥氏体不锈钢>马氏体不锈钢>铁素体不锈钢。
与铁素体不锈钢一样,马氏体不锈钢具有磁性。 但电阻率和热膨胀系数略低于铁素体不锈钢。 常用牌号马氏体不锈钢的物理性能如图9所示。
图9 马氏体不锈钢的物理性能
马氏体不锈钢淬火后具有较高的硬度、强度和耐磨性,但内应力大且脆。 经过低温回火,可以消除应力,提高塑性。
马氏体不锈钢的含碳量取决于其加工性能。 马氏体不锈钢经调质处理后可获得更好的机械性能,可加工性大大提高。 常用牌号马氏体不锈钢的力学性能如图10所示。
图10 马氏体不锈钢的力学性能
07 马氏体不锈钢的应用领域
由于具有良好的耐腐蚀性和机械性能,马氏体不锈钢被广泛应用于航空航天、模具制造、机械零件生产、石油化工、造船、工业和医疗应用等领域。
图 11 医疗应用、机加工零件、弹簧
图 12 航空航天、机加工零件、轴承
随着不锈钢研发理论的不断深入和冶炼技术的进一步提高,马氏体不锈钢的应用范围将越来越广。
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