馬氏體時效不鏽鋼

(1)鋼中碳含量一般小於或等於0.03%，最好是小於或等於0.01%(這是與馬氏體沉澱硬化不鏽鋼的主要區別之一)，使形成的超低碳馬氏體基體具有良好的韌性和塑性。同時，極低的碳含量還可改善鋼的耐蝕性、焊接性和加工性。

(2)鉻含量應大於12%，至少不低於10%，以保證鋼具有滿意的不鏽性和耐蝕性。

(3)足夠含量的奧氏體穩定化元素(鎳、氮、鈷等)，一方面為了避免或限制δ一鐵素體的形成，另一方面使鋼不會形成過多的殘餘奧氏體。

(4)添加適量的強化元素，例如鎳、鋁、鈦、鉬、鈮、鈹、銅等，這些強化元素能形成細小彌散分佈的金屬間化合物(Nis，ri、Ni3Al、Ni3Mo、Fe2Mo、NiTi、NiAl、TiN和AlN等)，它們分佈於馬氏體基體的位錯線上，從而得到滿意的強化效果。細小、高度彌散的逆轉變奧氏體也有強化效果。

(5)合金元素的配比應使鋼的馬氏體相變開始温度(Ms點)控制在200℃左右，馬氏體相變基本完成温度(Mf點)控制在室温以上50℃，最低不低於-73℃，以使固溶或簡單低温處理能得到完全的板條馬氏體組織。

(6)鋼中氣體(氫、氧、氮)、夾雜(硫、磷以及氧化物硅酸鹽、硫化物等)以及硅、錳等元素的含量應儘量低，以便大幅度改進鋼的韌性和可焊性。

強化原理鋼中時效元素的強化效果各異，鈦的強化作用最大，如在Crl8Ni8鋼中可使硬度達HV550左右，但同時使塑性顯著下降。同一強化元素當超過一定含量後，還可能因生成鐵素體或殘留過多的奧氏體而使強度降低。因此用某些合金元素的複合加入可起到較好的強化效果。在高強度級別的馬氏體時效不鏽鋼中，鈷、特別是鈷與鉬的複合強化具有良好的強化效果，這是由於鈷降低了鉬在固溶體中的溶解度，使鉬的強化作用得以充分發揮且韌性損失較小。如鐵鉻鎳鈷鉬鈦(鋁)系鋼的強度達1800MPa時尚保持有足夠的韌性。同時，由於鈷對鋼的壇點幾乎沒有影響，因此若以鈷代替部分鎳，既可抑制鋼中δ一鐵素體的形成，又有可能使鋼中添加較高的鉻而提高鋼的耐蝕性。

馬氏體時效不鏽鋼的成分通常為C≤0.03%，Cr=10%～15%，Ni=6%～11%(或C0=10%～20%)並添加鉬及適量鈦、鋁、銅等元素強化。鋼的組織為板條狀馬氏體及微量的δ一鐵素體，奧氏體及大量細小彌散分佈的金屬間化合物析出相。

(1)固溶處理。將鋼加熱到Ac3以上50℃左右(此時所有析出相溶解且晶粒又不劇烈長大)，然後空冷，獲得均勻、細小的板條狀馬氏體組織。在此狀態鋼的硬度較低，可進行各種冷變形、焊接及切削加工；

(2)時效處理。可分為最高強化的時效處理和過時效處理。前者温度一般為480℃左右，時效時間約3小時(不同鋼號略有差別)，此時可使鋼得到最好的強韌性配合，強度較高。過時效處理温度高於最強時效處理温度，此時強度稍低但具有較高的韌性。

(1)00Cr10Nil0M02Al0.3Ti00.2(IN736)，由00Nil2D5M03鋼發展而來，屈服強度為1050～1365MPa時具有較高的韌性(衝擊功為105～34J)，耐大氣及海洋性大氣腐蝕性能介於1crl3及1Crl7不鏽鋼之間。這一牌號具有優良的焊接性，焊接效率大於90%並同時具有良好的韌性，並且有較高的抗海水應力腐蝕裂紋的能力，對氫脆不敏感。

(2)00Cr14.5Ni60.5Ti0.8(Almar362)，此牌號為較經濟鋼種，屈服強度可達1300MPa。在製造壓力容器時為保證安全，只應用到1000MPa水平。由於碳含量以及其他有害元素的含量保持在極低的水平，因而具有較高的韌性和塑性。

(3)00Cr110.75Ni80.5Cu20.25Til0.2Nb—0.3(Custom455)，其特點是屈服強度達到1620MPa時仍具有很高的斷裂韌性和塑性。此外它還具有優良的高温性能，在420℃屈服強度仍可達1230MPa。在650℃時具有優良的抗氧化能力，耐蝕性優於1crl3而與1Crl7相當。該鋼用於航空部件、彈簧、保持環、冷凍劑生產設備等。

(4)00Cr15c020M020.9(Pyrometx一15)，這一牌號是為了提高馬氏體時效不鏽鋼的耐蝕性和避免540℃強度的迅速下降而設計的鋼種。時效態在≤580LC時有較高的強度和缺口韌性，接近600℃時仍保持馬氏體結構。從室温到540℃伸長率保持不變(15%～20%)。温度高於600℃則強度開始下降而同時伸長率增加。

(5)00Crl2Ni80.2c050.3M02Ti00.8、00Crl20.5Ni70.6C050.4M040.2Ti0.5和00Cr11Ni70.7Co一9M040.5Ti0.14(U1tⅢfort401、402、403)與一般馬氏體時效鋼相比，具有優良的耐蝕性，在較高強度下有良好的斷裂韌性。該鋼可用氣體保護焊焊接，在≤400℃可長時間使用。

(6)00Cr120.5c0120.5Ni40.5M05(MA一164)。其性能與MA一36相似，他是在低碳12%鉻不鏽鋼的基礎上添加適量鎳、鈷、鉬而發展起來的鋼種。抗拉強度可達1760MPa，且仍然保持有足夠的韌性。

(7)00Cr12Nil0A110.2Ti(ummar-CR一1)。這一牌號是以鋁、鈦複合強化的鋼種，主要用於火箭發動機殼體材料，也可用來製造模具。中國在20世紀末，已有10多個馬氏體時效不鏽鋼獲得廣泛應用。 ^[1]