1.4122精密不锈钢

1.4122 马氏体不锈钢

1.4122 根据化学成分的差异，可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类。根据组织和强化机理的不同，则可分为马氏体不锈钢、马氏体和半奥氏体沉淀硬化不锈钢以及马氏体时效不锈钢等。

1.4122 ①马氏体铬钢 钢中除含铬外还含一定量的碳。含铬量决定钢的耐蚀性，含碳量越高则强度、硬度和耐磨性亦越高。此类钢的正常组织为马氏体，有的还含少量奥氏体、铁素体或珠光体；主要用于制造对强度、硬度要求高，而对耐腐蚀性能要求不太高的零件、部件以及工具、刀具等。典型钢号有2Cr13、4Cr13、9Cr18等。

1.4122 ②马氏体铬镍钢 包括马氏体沉淀硬化不锈钢、半奥氏体沉淀硬化不锈钢和马氏体时效不锈钢等，都是高强度或超高强度不锈钢。此类钢含碳量较低（低于0.10%），并含有镍，有些牌号还含较高的钼、铜等元素，所以此种钢在具有高强度的同时，强度与韧性的配合以及耐蚀性、焊接性等均优于马氏体铬钢。Cr17Ni2是常用的一种低镍马氏体不锈钢。马氏体沉淀硬化不锈钢通常还含有Al、Ti、Cu等元素，它是在马氏体基体上通过沉淀硬化作用析出Ni3Al、Ni3Ti等弥散强化相而进一步提高钢的强度的，如Cr17Ni4Cu4等牌号；而半奥氏体（或称半马氏体）沉淀硬化不锈钢，由于淬火状态仍为奥氏体组织，所以淬火态仍可进行冷加工成型，然后通过中间处理、时效处理等工艺进行强化；这样就可以避免马氏体和马氏体沉淀硬化不锈钢中的奥氏体淬火后直接转变为马氏体，导致随后加工成型困难的缺点。常用的钢种有0Cr17Ni7Al、0Cr15Ni7Mo2Al 等。此类钢强度较高，一般达120～140kgf/mm2（见超高强度钢），常用于制作对耐蚀性能要求不太高但需要高强度的结构件，如飞机蒙皮等。马氏体时效不锈钢，是在超低碳马氏体时效钢的基础上加入高于10%的铬制成的，既保有马氏体时效钢的良好综合性能，又提高了耐蚀性。此类钢含碳低于0.03%，Cr10～15%，Ni6～11%（或Co10～20%），并加入Mo、Ti、Cu等元素强化。

1.4122钝化是由于阳极反应被阻止而引起金属与合金耐腐蚀性能被提高的现象。构成金属与合金钝化的理论很多，主要有薄膜论、吸附论及电子排列论。

1-2. 碳在不锈钢中的两重性

碳是工业用钢的主要元素之一，钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式，在不锈钢中碳的影响尤为显著。碳在不锈钢中对组织的影响主要表现在两方面，一方面碳是稳定奥氏体的元素，并且作用的程度很大（约为镍的30倍），另一方面由于碳和铬的亲和力很大，与铬形成—系列复杂的碳化物。所以，从强度与耐腐烛性能两方面来看，碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。

认识了这一影响的规律，我们就可以从不同的使用要求出发，选择不同含碳量的不锈钢。

例如工业中应用广泛的，也是起码的不锈钢——0Crl3～4Cr13这五个钢号的标准含铬量规定为12～14％，就是把碳要与铬形成碳化铬的因素考虑进去以后才决定的，目的即在于使碳与铬结合成碳化铬以后，固溶体中的含铬量不致低于11.7％这一低限度的含铬量。

就这五个钢号来说由于含碳量不同，强度与耐腐蚀性能也是有区别的，0Cr13～2Crl3钢的耐腐蚀性较好但强度低于3Crl3和4Cr13钢，多用于制造结构零件，后两个钢号由于含碳较高而可获得高的强度多用于制造弹簧、刀具等要求高强度及耐磨的零件。又如为了克服18－8铬镍不锈钢的晶间腐蚀，可以将钢的含碳量降至0.03％以下，或者加入比铬和碳亲和力更大的元素（钛或铌），使之不形成碳化铬，再如当高硬度与耐磨性成为主要要求时，我们可以在增加钢的含碳量的同时适当地提高含铬量，做到既满足硬度与耐磨性的要求，又兼顾—定的耐腐蚀功能，工业上用作轴承、量具与刃具有不锈钢9Cr18和9Cr17MoVCo钢，含碳量虽高达0.85～0.95％，由于它们的含铬量也相应地提高了，所以仍保证了耐腐蚀的要求。

总的来讲，目前工业中获得应用的不锈钢的含碳量都是比较低的，大多数不锈钢的含碳量在0.1～0.4％之间，耐酸钢则以含碳0.1～0.2％的居多。含碳量大于0.4％的不锈钢仅占钢号总数的一小部分，这是因为在大多数使用条件下，不锈钢总是以耐腐蚀为主要目的。此外，较低的含碳量也是出于某些工艺上的要求，如易于焊接及冷变形等。

1-3. 镍在不锈钢中的作用是在与铬配合后才发挥出来的