馬氏體不銹鋼是一類可通過熱處理（淬火回火）對其性能進行調(diào)整的不銹鋼，通俗地講是一類可硬化的不銹鋼，此類鋼具有高的硬度、良好的力學(xué)性能和不銹性，這些特性決定了此類鋼必須具備兩個基本條件：其一，在平衡相圖中必須有奧氏體相區(qū)存在；其二，為使鋼形成耐腐蝕的鈍化膜，鉻含量必須在10.5％以上。馬氏體不銹鋼在淬火狀態(tài)下具有體心四方晶體結(jié)構(gòu)（馬氏體），具有鐵磁性，在較弱腐蝕環(huán)境中具有耐蝕性。鋼中的鉻含量可達18％，碳可以超過1.2％。
2Cr13、20Cr13、420 不銹鋼是馬氏體不銹鋼，其主要性能類似1Cr13不銹鋼。由于含碳量較高，其強度、硬度高于1Cr13，而韌性和耐蝕性略低。熱處理后經(jīng)拋光，在弱腐蝕介質(zhì)（如鹽水溶液、硝酸及某些濃度不高的有機酸食品生產(chǎn)介質(zhì)）中，溫度不高（大約30℃以下）的條件下，具有良好的耐蝕性。在淡水、海水、蒸汽、潮濕大氣條件下亦表現(xiàn)出良好的可用的耐蝕性。在硫酸、鹽酸、熱硝酸、熔融堿等介質(zhì)中耐蝕性較差。此外，2Cr13、20Cr13、420 不銹鋼在700℃以下具有足夠的強度、熱穩(wěn)定性和良好的減振性。2Cr13、20Cr13、420 不銹鋼主要用于制造承受高應(yīng)力負荷的零件，如汽輪機葉片、熱油泵軸和軸套、葉輪、水壓機閥片等，亦可用于造紙工業(yè)和醫(yī)療器械以及日用消費領(lǐng)域的刀具、餐具等。
一、化學(xué)成分
2Cr13、20Cr13、420 不銹鋼的化學(xué)成分見表3-19。
二、室溫力學(xué)性能
2Cr13、20Cr13、420 不銹鋼的室溫力學(xué)性能見表3-20。熱處理與室溫力學(xué)性能的關(guān)系見圖3-8至圖3-10。
三、疲勞和斷裂韌性
2Cr13、20Cr13、420 不銹鋼的室溫旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞性能見表3-21和圖3-11和圖3-12。
2Cr13、20Cr13、420 不銹鋼（1000℃油淬，700℃回火）的高溫疲勞和腐蝕疲勞行為分別見圖3-13和圖3-14。2Cr13鋼光滑和缺口試樣彎曲疲勞極限見表3-22。
2Cr13、20Cr13、420 不銹鋼的疲勞裂紋擴展速率和疲勞裂紋擴展門檻值的測室結(jié)果見表3-23和表3-24。試樣為11mm×44mm緊湊拉伸試樣。
2Cr13、20Cr13、420 不銹鋼的JR阻力曲線的測試結(jié)果見表3-25和圖3-15，試樣為20mm×24mm×96mm三點彎曲試樣。
不同熱處理狀態(tài)的2Cr13鋼的斷裂韌性和SCC的門檻值見表3-26。
四、高溫力學(xué)性能
2Cr13、20Cr13、420 不銹鋼的高溫瞬時拉伸性能見表3-27。
2Cr13、20Cr13、420 不銹鋼的持久和蠕變性能見表3-28和表3-29。
五、耐蝕性
2Cr13、20Cr13、420 不銹鋼的耐蝕性能見表3-30。鋼的腐蝕疲勞性能見圖3-16。
六、工藝性能
a. 熱加工
不銹鋼的熱加工性能良好，適宜的熱加工溫度區(qū)間為850～1200℃，熱變形終了應(yīng)采用砂冷或及時退火，熱加工的升溫操作應(yīng)緩慢，在低于850℃時應(yīng)緩慢加熱，冷裝爐溫度≤800℃。
b. 冷加工
冷加工性能良好，可進行冷軋、冷沖壓、深拉等加工操作，消除應(yīng)力退火可采用730～780℃回火。
c. 熱處理
2Cr13、20Cr13、420 不銹鋼的熱處理工藝見表3-31。
d. 焊接
2Cr13、20Cr13、420 不銹鋼焊后硬化傾向大，易出現(xiàn)裂紋，若用Cr202、Cr207焊條焊接時，焊前需經(jīng)250～350℃預(yù)熱，焊后需經(jīng)700～750℃回火；若用奧107、奧207焊條焊接，可不進行焊后熱處理。
七、物理性能
2Cr13、20Cr13、420 不銹鋼的物理性能和衰減性能見表3-32。
八、應(yīng)用
經(jīng)熱處理后的2Cr13、20Cr13、420 不銹鋼，可用于承受較高應(yīng)力的零部件，如透平后幾級及低溫段長葉片、閥、閥件、熱裂設(shè)備，緊固件等。亦大量應(yīng)用于造紙工業(yè)刀具，食品加工機械及餐具。
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