马氏体不锈钢

使用态组织为马氏体的不锈钢
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马氏体不锈钢(martensiti stainless steel),是经适当热处理后获得在室温下以马氏体为基体组织的一类不锈钢,是一种既耐腐蚀又能通过热处理强化的不锈钢。[1][5]
1913年,马氏体不锈钢被亨利·布雷利(Harry Brearley)发明。[6]马氏体是碳在α相中的过饱和固溶体,是体心立方结构,具有铁磁性。马氏体不锈钢含11.5%~18%铬(Cr)和0.1%-1.2%碳(C),其他合金元素小于2%~3%。常用牌号有12Cr13、20Cr13、30Cr13、32Cr13M0、40Cr13、20Cr13Ni2、14Cr17Ni2及90Cr18、95Cr18MOV等。[5]马氏体不锈钢按成分与热处理工艺、性能用途等不同可分为马氏体铬钢、马氏体铬镍钢、马氏体时效不锈钢等多种类型。[2]
马氏体不锈钢在美国AISI标准中纳入400系列。它们在高温下以奥氏体状态存在,经过适当冷却至室温而转变成马氏体组织,钢中常含有一定量的残余奥氏体、铁素体或珠光体。马氏体不锈钢的特点是具有较高的硬度、强度、耐磨性和良好的抗疲劳性能以及具有一定的耐蚀性,[5]主要应用于餐具和刀具、航空航天部件、医疗器械、石油和天然气工业、汽车零部件等领域。[3][4]

历史沿革

马氏体不锈钢最早在1913年由 H.Brearley研制舰载炮炮筒用钢时所发明,这种不锈钢含碳量小于0.7%,铬含量在9%~16%范围内。其中13%Cr和0.35%C钢就是现在人们所熟悉的3Cr13(AISI420)钢,主要用于制作不锈钢餐具和刀具,这是不锈钢在全球首次实现商业化生产,因而Harry Brearley被誉为“不锈钢之父”。[6]早期马氏体不锈钢是一类铁-铬-碳合金, 铬含量平均为13%,具有良好的硬度、强度和耐磨性。但由于这类钢一般含碳量较高,塑性、韧性不好,耐蚀性、可焊性差,并且在制造过程中容易产生应力裂纹,因而其应用远没有奥氏体不锈钢广泛。[7]Harry Brearley先后于1915年、1916年在加拿大美国取得该发明的专利权。[6]