傳統的馬氏體不鏽鋼2~4Cr13和1Cr17Ni2缺乏足夠的延展性，在冷頂鍛變形過程中對應力十分敏感，冷加工成型比較困難。加之鋼的可焊性比較差，使用範圍受到了限制。為克服馬氏體鋼的上述不足，近年人們已找到一種有效途徑：通過降低鋼的含碳量，增加鎳含量，開發了一個新系列合金鋼——超級馬氏體不鏽鋼鋼。這類鋼抗拉強度高，延展性好，焊接性能也得到改善，因此超級馬氏體不鏽鋼又稱為軟馬氏體鋼或可焊接馬氏體鋼。

一 超級馬氏體不鏽鋼牌号及成分

近年來，各國不鏽鋼生産企業在開發低碳、低氮超級馬氏體鋼方面做了很大努力，生産出一批适用于不同用途的超馬氏體不鏽鋼，幾種典型的超級馬氏體不鏽鋼化學成分如圖1所示：添加了Ni使鋼中具有馬氏體金相組織；添加Ｍｏ使鋼具有增強抗硫化物應力腐蝕開裂（SSC）和局部腐蝕能力；将C降低到0.03以下，阻止了Cr的碳化物沉積而使C在基體中的含量降低；Cu的加入可以明顯的提高超級馬氏體不鏽鋼的自腐蝕點位，降低其腐蝕傾向；N 在馬氏體不鏽鋼中以間隙原子形式存在，作為合金元素通過固溶強化，對位錯存在釘紮作用；N還可以阻止原始奧氏體晶粒長大，控制晶粒尺寸，能顯著提高鋼的強度。

圖1 典型超馬氏體不鏽鋼化學成分(wt%)

二 超級馬氏體不鏽鋼特性

（1）顯微組織

超級馬氏體鋼的典型顯微組織為低碳回火馬氏體組織（圖1所示），這種組織具有很高的強度和良好的韌性。随着鎳含量和熱處理工藝的變化，某些牌号的超級馬氏體鋼顯微組織中可能有10～40%的細小彌散狀殘餘奧氏體，含鉻16%的超馬氏體鋼中可能出現少量的δ鐵素體。進一步改善超級馬氏體鋼性能的途徑是獲得晶粒更細的回火馬氏體組織。

圖1 超馬氏體不鏽鋼回火馬氏體組織

（2）加工特性

超級馬氏體鋼的成分特點是在13%或17%Cr基礎上降低C含量。（＜0.03%或＜0.05%）和S含量（＜0.01%或＜0.005%），增加Ni（4～6.5%）和Mo（最高2.5%）改善鋼的焊接性能、韌性、耐蝕性能。為獲得好的低溫性能，減少甚至完全消除顯微組織中的鐵素體是極為重要的。

随着對低溫沖擊性能要求加嚴（從-20℃降到-40℃）應選用Ni含量更高的牌号，同時在熱加工過程應控制加熱溫度（＜1250℃）和加熱時間，防止産生高溫δ鐵素體相。一般說來超級馬氏體鋼鍛造性能優于同類馬氏體鋼，即使鍛造溫度偏低，也可以生産出無裂紋鋼坯。

三 超級馬氏體不鏽鋼的應用

超級馬氏體不鏽鋼除具有傳統馬氏體不鏽鋼的特點，除可以應用于泵、壓縮機、閥門及其它機加工用途外，也應用于海洋用管，可以滿足海上石油天然氣公司對工藝用無縫管輸送管道的要求，從而成為海洋用鋼的新成員。

荷蘭NAM石油天然氣公司對30個球罐進行大修和對所有輸送管道的更換，新選用的材料全部是超級馬氏體13Cr不鏽鋼。

阿曼的液态天然氣工程鋪設的輸送管線，也采用的是超級馬氏體不鏽鋼。埃及和尼日利亞也在研究類似的工程。

此外，如水力發電、采礦設備、化工設備、食品工業、交通運輸及高溫紙漿生産設備也是超馬氏體不鏽鋼極具潛力的應用領域。

結語

超級馬氏體不鏽鋼應用廣泛，具有良好的發展前景。了解并掌握超級馬氏體不鏽鋼的基本特性，對于開發相應超級馬氏體不鏽鋼鋼種，拓展特鋼企業不鏽鋼市場，具有一定的指導作用。

參考文獻

[1] 劉玉榮 13Cr超級馬氏體不鏽鋼的組織 材料熱處理學報 2011/12

[2]劉亞娟，呂祥鴻，趙國仙等．超級13Cr馬氏體不鏽鋼在入井流體

與産出流體環境中的腐蝕行為研究 材料工程 2010/10

[3] 張旭昀Ni，Mo和Cu對13Cr不鏽鋼組織和抗 CO2腐蝕性能的影響

材料工程 2013/08

[4] 張二紅 馬氏體不鏽鋼發展現狀與趨勢 煤礦機械 2014/12

[5] 張孝福 超級馬氏體不鏽鋼［J］太鋼譯文 1999(4) : 66－70.

[6] 徐效謙《不鏽鋼絲生産的工藝技術及應用技巧》

[7] 邢麗娜 水電行業用超級馬氏體合金化特點 山西冶金 2009/04

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!