馬氏體不銹鋼是指顯微金相***主要為馬氏體的一類不銹鋼。馬氏體不銹鋼的鉻含量在12% - 18%范圍內(nèi)，其主要合金元素是鐵、鉻和碳。

馬氏體不銹鋼可以通過熱處理調(diào)整其力學(xué)性能，是一類可硬化的不銹鋼。馬氏體不銹鋼根據(jù)化學(xué)成分不同可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼兩類。

1. 馬氏體鉻鋼

馬氏體鉻鋼中除含鉻外還含一定量的碳。鉻含量決定鋼的耐蝕性，碳含量越高則強(qiáng)度、硬度和耐磨性越高。此類鋼的正常***為馬氏體，有的還含有少量的奧氏體、鐵素體或珠光體。主要用于制造對(duì)強(qiáng)度、硬度要求高，而對(duì)耐腐蝕性能要求不太高的零件、部件以及工具、刀具等。典型鋼號(hào)有2Crl3、4Crl3、9Crl8等。

2. 馬氏體鉻鎳鋼

馬氏體鉻鎳鋼包括馬氏體沉淀硬化不銹鋼、半奧氏體沉淀硬化不銹鋼和馬氏體時(shí)效不銹鋼等，都是高強(qiáng)度或超高強(qiáng)度不銹鋼。此類鋼碳含量較低（低于0.10%），并含有鎳，有些牌號(hào)還含有較高的鉬、銅等元素，精密鑄造304不銹鋼鑄件，所以此種鋼在具有高強(qiáng)度的同時(shí)，強(qiáng)度與韌性的配合以及耐蝕性、焊接性等均優(yōu)于馬氏體鉻鋼。Crl7Ni2是的一種低鎳馬氏體不銹鋼。

馬氏體不銹鋼常用的熱處理是調(diào)質(zhì)處理。通常選用950 - 1050℃溫度下在油中冷卻或者空氣中冷卻。然后在650 - 750℃回火。一般在淬火后應(yīng)該立即回火，以便防止因?yàn)榇慊?**應(yīng)力而導(dǎo)致鑄件開裂。

含有少量鎳、鉬、硅等合金元素的高強(qiáng)度低碳馬氏體不銹鋼鑄件，經(jīng)過正火、回火處理以后具有良好的綜合力學(xué)性能、焊接性能和抗磨性能。這種鑄件廣泛應(yīng)用于大型水輪機(jī)整體鑄造和鑄造+焊接的葉輪中。這種情況下，通常選用的熱處理規(guī)范是950 - 1050℃正火 + 600 - 670℃回火。

馬氏體沉淀硬化不銹鋼通常還含有Al、Ti、Cu等元素，它是在馬氏體基體上通過沉淀硬化作用析出Ni3A1、Ni3Ti等彌散強(qiáng)化相而進(jìn)一步提高鋼的強(qiáng)度。半奧氏體（或稱半馬氏體）沉淀硬化不銹鋼，由于淬火狀態(tài)仍為奧氏體***，所以淬火態(tài)仍可進(jìn)行冷加工成型，然后通過中間處理、時(shí)效處理等工藝進(jìn)行強(qiáng)化。這樣就可以避免馬氏體沉淀硬化不銹鋼中的奧氏體淬火后直接轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，導(dǎo)致隨后加工成型困難的缺點(diǎn)。常用的鋼種有0Crl7Ni7AI、0Crl5Ni7M02A1等。此類鋼強(qiáng)度較高，一般達(dá)1200～1400 MPa，常用于制作對(duì)耐蝕性能要求不太高但需要高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)件。

奧氏體不銹鋼的熱處理

奧氏體不銹鋼鑄件的鑄態(tài)***是奧氏體+碳化物或者奧氏體+鐵素體。熱處理可以是奧氏體不銹鋼鑄件提高抗腐蝕性能。

1. 固溶熱處理

固溶熱處理的一般的規(guī)范是：將鑄件加熱到950℃ - 1175℃，保溫后置于水、油或者空氣中，使不銹鋼中的碳化物完全溶解，從而得到單相***。固溶溫度的選擇取決于鑄鋼中的含碳量。含碳量越高，所需的固溶溫度越高。

為了減少加熱過程中鑄鋼件的表面與芯部的溫差，熔模鑄造304不銹鋼鑄件，奧氏體不銹鋼的固溶處理的加熱方式應(yīng)該先采用低溫預(yù)熱，再快速加熱到固溶溫度。保溫時(shí)間應(yīng)該隨著鑄件壁厚的增加也相應(yīng)的增加。

固溶處理的冷卻介質(zhì)可以采用水、油或者空氣，304不銹鋼鑄件，其中水。空氣冷卻僅適用于薄壁鑄鋼件。

2. 穩(wěn)定化處理

奧氏體不銹鋼在經(jīng)過固溶處理以后具有的抗腐蝕性能。但是，當(dāng)鑄件被重新加熱到500℃ - 850℃或者鑄件在此溫度區(qū)間內(nèi)工作的時(shí)候，碳化鉻會(huì)重新沿著奧氏體晶界析出，導(dǎo)致晶界腐蝕或者焊縫開裂。這種現(xiàn)象稱為敏化。為了提高這類奧氏體不銹鋼鑄件的抗晶界腐蝕性能，一般需要添加鈦、鈮等合金元素。在固溶處理以后，再重新加熱到850℃ - 930℃，接著再快速冷卻。這樣，鈦和鈮的碳化物首先從奧氏體析出，從而阻止了碳化鉻的析出，改善了不銹鋼的抗晶界腐蝕性能。