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1、第24卷第3期特殊钢Vol.24.No.32003年5月SPECIALSTEELMay2003·1··综述·马氏体时效不锈钢的发展现状姜越尹钟大朱景川李明伟(哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨150001)摘要叙述了马氏体时效不锈钢的材料开发、成分、性能和组织结构的发展现状,该钢的发展趋势是降低钢中气体、夹杂和有害元素含量,开发超细化晶粒和均匀组织,超高强度和耐腐蚀性的马氏体时效不锈钢。关键词马氏体时效不锈钢合金化组织结构力学性能DevelopmentStatusofMaragingStainlessSteelJiangYue,YinZhongda,ZhuJingchuanand
2、LiMingwei(CollegeofMaterialsScienceandEngineering,HarbinUniversityofTechnology,Harbin150001)AbstractAsurveyofmaterialdevelopment,chemicalcompositions,propertiesandstructureofmaragingstainlesssteelinrecentyearshasbeenpresentedinthisarticle.Itsdevelopingtrendistodecreasethegases,inclusionandresidua
3、ldeleteriouselementscontentinsteel,developextra2finegrain,homogeneousstructure,extra2hightensileandcorrosionre2sistantmaragingsteel.MaterialIndexMaragingStainlessSteel,Alloying,Structure,MechanicalProperty马氏体时效不锈钢是由低碳马氏体相变强化和时效强化两种强化效应叠加的高强度不锈钢,是20世纪60年代后期发展起来的新钢类[1～3]。它具有马氏体时效钢的全部优点,又具有马氏体时效钢所不具
4、备的不锈性,同时还对沉淀硬化不锈钢的某些性能进研了改进。现已广泛应用于航空、航天、机械制造、原子能等重要领域[4～7]。近30年来,马氏体时效不锈钢的开发和研究取得了很大的进步。本文将从马氏体时效不锈钢的成分、性能、组织结构等多方面反映马氏体时效不锈钢目前的研究概况。1马氏体时效不锈钢的成分与性能1961年美国CarpenterTechnologyCo.研制了第一个含钴的PyromentX212马氏体时效不锈钢,以后又先后开发了不含钴的Custom450、Custom455及X215、X223。此时期美国一些公司先后开发了AM363、Almar326、In736、PH1328Mo、Uni
5、marCR等。德国于1967、1971年先后研制成功了Ul2trofort4012403等钢种[8]。我国在上世纪70年代也曾开展了一些马氏体时效不锈钢的研究工作[6]。例如,研制了00Cr13Ni8Mo2NbTi[7]。至20世纪末,我国已有10多个马氏体时效不锈钢获得广泛应用。表1～表3给出了目前典型马氏体时效不锈钢的化学成分和力学性能[8～17]。2合金化马氏体时效不锈钢的合金化元素主要有三类,一类是与抗腐蚀性能有关的元素,如Cr;一类是形成沉淀硬化相的强化元素,如Mo、Cu、Ti等;一类是平衡组织以保证钢中不出现或控制δ2铁素体元素,如Ni、Mn、Co等。2.1合金元素的作用铬
6、是不锈钢的主要合金元素,对耐蚀性起着决定作用。其耐蚀性按照nΠ8规律作跃进式的突变,随着Cr含量的增加,不锈钢在氧化性介质中耐腐蚀能力相应增加。Cr能有效地提高钢的点蚀电位值,降低钢对点蚀的敏感性[18～19]。当Cr与Mo配合使用时,抗点蚀效果更好[20]。Cr是强铁素体形成元素和缩小奥氏体区元素,对于马氏体时效不锈钢来说,Cr含量一般在10.5%～18%之间[21]。如果Cr含量过高,则固溶处理后将得·2·特殊钢第24卷表1国外典型马氏体时效不锈钢的化学成分Π%Table1Chemicalcompositionsofoverseastypicalmaragingstainlesss
7、teelsΠ%钢种CCrNiCoMoTiAlCu其它PyromentX215<0.03015.00-20.002.90----PyromentX223<0.03010.007.0010.005.50----Ultrofort401<0.02012.008.205.302.000.8--B、ZrUltrofort402<0.02012.507.605.404.200.50.05--Ultrofort403<0.02011.007.70
