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马氏体不锈钢的大体介绍与主要性能

马氏体不锈钢是指在室温下维持马氏体显微组织的一种铬不锈钢。通常情况下，马氏体

不锈钢比奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢具有更高的强度，可通过热处置进行强化，具有良好

的力学性能和高温抗氧化性。该钢种在大气、水和弱侵蚀介质如加盐水溶液、稀硝酸及某些

浓度不高的有机酸，在温度不高的情况下均有良好的侵蚀介质。但该钢种不耐强酸，如硫酸、

盐酸、浓硝酸等的侵蚀，常常利用于水、蒸汽、油品等弱侵蚀性介质。由于铬不锈钢可通过

热处置强化，因此为了避免强度太高产生脆性，应采用正确的热处置工艺。

大体介绍

标准的马氏体不锈钢是：403、410、414、41六、416(Se)、420、43一、440A、

440B和440C型，这些钢材的耐侵蚀性来自“铬”，其范围是从至18%，铬含量愈高的钢

材需碳含量愈高，以确保在热处置期间马氏体的形成，上述三种440型不锈钢很少被考虑

做为需要焊接的应用，且440型成份的熔填金属不易取得。

标准马氏体钢材的改良，含有类如镍、钼、钒等的添加元素，主如果用于将标准

钢材受限的允许工作温度提升至高于1100K，当添加这些元素时，碳含量也增加，随着碳

含量的增加，在焊接物的硬化热影响区中避免龟裂的问题变成更严重。

性能

马氏体不锈钢能在退火、硬化和硬化与回火的状态下焊接，无论钢材的原先状态如何，

通过焊接后都会在临近焊道处产生一硬化的马氏体区，热影响区的硬度主如果取决于母材金

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，是避免龟裂的最有效方式，为得最佳的性质，需焊后热处置。

马氏体不锈钢是一类可以通过热处置（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。这种特性决定了这种钢必需具有两个大体条件：一是在平衡

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相图中必需有奥氏体相区存在，在该区域温度范围内进行长时间加热，使碳化物固溶到钢

中以后，进行淬火形成马氏体，也就是化学成份必需控制在γ或γ+α相区，二是要使合金形

成耐侵蚀和氧化的钝化膜，铬含量必需在%以上。按合金元素的不同，可分为马体铬不锈

钢和马氏体铬镍不锈钢。

马氏体铬不锈钢的主要合金元素是铁、铬和碳。图1-4是Fe-Cr系相图富铁部份，

如Cr大于13%时，不存在γ相，此类合金为单相铁素体合金，在任何热处置制度下也不能

产生马氏体，为此必需在内Fe-Cr二元合金中加入奥氏体形成元素，以扩大γ相区，对于马

氏体铬不锈钢来讲，C、N是有效元素，C、N元素添加使得合金允许更高的铬含量。在马

氏体铬不锈钢中，除铬外，C是另一个最重要的必备元素，事实上，马氏体铬不锈耐热钢是

一类铁、铬、碳三元合金。固然，还有其他元素，利用这些元素，可按照SCHAEFFLER

图肯定大致的组织。

马氏体不锈钢主要为铬含量在12%-18%范围内的低碳或高碳钢。各国普遍应用的马氏

体不锈钢钢种有如下3类：

1.低碳及中碳13%Cr钢

2.高碳的18%Cr钢

3.低碳含镍（约2%）的17%Cr钢

马氏体不锈钢具有高强度和耐蚀性，可以用来制造机械零件如蒸汽涡轮的叶片

（1Cr13）、蒸汽装备的轴和拉杆（2Cr13），和在侵蚀介质中工作的零件如活门、螺栓等

（4Cr13）。碳含量较高的钢号（4Cr13、9Cr18）则适用于制造医疗器械