馬氏體不鏽鋼是常溫下具有馬氏體組織的不鏽鋼,以SUS403和SUS410為代表,含鉻13%。
馬氏體不鏽鋼不如鐵素體和奧氏體不鏽鋼,但具有耐腐蝕性。因為它含有大量的碳,所以可以通過淬火硬化。此外,它在大氣中加熱時具有優異的抗氧化性,即使在高達500°C左右的溫度下其強度也不會下降那麼多,因此具有良好的耐熱性。馬氏體不鏽鋼在所有材料中都具有磁性。特種鋼-雙相不鏽鋼廠家-耐熱不鏽鋼價格-鎳基合金-高溫銅合金-GH2132-GH4169-上海隆繼
材料的形狀多用于鋼筋和扁鋼。
馬氏體不鏽鋼的成分和成分
SUS410 | ||||||||
SUS403 | ||||||||
SUS410S |
耐腐蝕性和加工性 | |||||||
SUS410F2 |
可加工性 |
SUS416 |
可加工性 | |||||
SUS420J1 |
淬火 |
SUS420J2 |
淬火 |
SUS440A |
淬火 | |||
SUS440B |
淬火 | |||||||
SUS440C |
淬火 | |||||||
SUS440F |
可加工性 | |||||||
SUS420F |
可加工性 | |||||||
SUS420F2 |
可加工性 | |||||||
SUS431 |
耐腐蝕性和韌性 |
馬氏體不鏽鋼含碳量高,通過淬火可以獲得高強度,通過回火可以獲得耐磨性和韌性。
但是,它的耐腐蝕性比其他不鏽鋼差,因為它含有較少的鉻以形成鈍化膜。
此外,與奧氏體不鏽鋼相比,作為昂貴材料的鎳含量較低,價格也相對較低。
參考:不易生鏽的金屬說明【沒有不生鏽的金屬】
參考資料:奧氏體不鏽鋼基礎知識總結
馬氏體不鏽鋼的物理性能和磁性
種類符号 |
楊氏模量 千牛/平方毫米 |
密度 克/立方厘米 |
比熱 焦/克·℃ |
導熱系數 瓦/米·℃ |
比電阻 Ωm (10-8) |
平均熱膨脹系數 10-6/℃ | ||||||
室内溫度 |
室内溫度 |
0-100℃ |
100℃ |
500℃ |
室内溫度 |
650℃ |
0-100 ℃ |
0-316 ℃ |
0-538 ℃ |
0-649 ℃ |
0-816 ℃ | |
SUS403 SUS410 |
200 |
7.75 |
0.46 |
24.9 |
25.7 |
57 57 |
109 |
9.9 |
10.1 |
11.5 |
11.7 |
--- |
資料來源:不鏽鋼協會(原數據為不鏽鋼資料書《家電》等)
上表摘自不鏽鋼協會官網描述的部分數據。
馬氏體不鏽鋼的物理性能一般與鐵素體不鏽鋼接近,密度、比熱、比電阻、熱膨脹系數均小于奧氏體不鏽鋼。
此外,與奧氏體不鏽鋼不同,它具有磁性。
參考:鐵素體不鏽鋼基礎知識總結
馬氏體不鏽鋼的力學性能
種類符号 |
屈服強度 兆帕 (牛/平方毫米) |
抗拉強度 兆帕 (牛/平方毫米) |
拉緊 |
光圈 |
硬度 | |||
HBW |
人力資源部 或者 人力資源部 |
人權委員會 |
高壓 | |||||
SUS403 |
超過 390 |
超過 590 |
25個或更多 |
55 或更多 |
超過 170 |
87 或更多 |
--- |
超過 178 |
SUS410 |
超過 345 |
超過 540 |
25個或更多 |
55 或更多 |
超過 159 |
84 或更多 |
--- |
超過 166 |
SUS410J1 |
超過 490 |
超過 690 |
超過 20 |
60 或更多 |
超過 192 |
92 或更多 |
--- |
超過 200 |
SUS410F2 |
超過 345 |
超過 540 |
18個或更多 |
超過 50 |
超過 159 |
84 或更多 |
--- |
超過 166 |
SUS416 |
超過 345 |
超過 540 |
17個或更多 |
45 或更多 |
超過 159 |
84 或更多 |
--- |
超過 166 |
SUS420J1 |
超過 440 |
超過 640 |
超過 20 |
超過 50 |
超過 192 |
92 或更多 |
--- |
超過 200 |
SUS420J2 |
超過 540 |
超過 740 |
12個或更多 |
40個或更多 |
217及以上 |
95 或更多 |
--- |
220 或更多 |
SUS420F |
超過 540 |
超過 740 |
8個或更多 |
35 或更多 |
217及以上 |
95 或更多 |
--- |
220 或更多 |
SUS420F2 |
超過 540 |
超過 740 |
5個或更多 |
35 或更多 |
217及以上 |
95 或更多 |
--- |
220 或更多 |
SUS431 |
超過 590 |
超過 780 |
15個或更多 |
40個或更多 |
超過 229 |
98 或更多 |
--- |
241 或更多 |
SUS440A |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
54個或更多 |
577 或更多 |
SUS440B |
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--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
56個或更多 |
613以上 |
SUS440C |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
58個或更多 |
653 或更多 |
SUS440F |
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--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
58個或更多 |
653 或更多 |
來源: JIS G 4303: 2012
上表摘錄了[JIS G 4303:2012不鏽鋼棒材]中描述的馬氏體不鏽鋼(調質)的機械性能。
馬氏體不鏽鋼可以硬化以獲得高強度。淬火後強度最高,但按原樣易碎。因此,它基本上作為一組硬化以賦予其韌性。
馬氏體不鏽鋼和應力腐蝕開裂/耐腐蝕/生鏽據說奧氏體不鏽鋼更容易發生應力腐蝕開裂,但這也是馬氏體不鏽鋼發生的問題。如果要避免應力腐蝕開裂,可以通過高溫回火來避免敏化和防止應力腐蝕開裂。
馬氏體不鏽鋼在耐蝕性方面不如鐵素體和奧氏體不鏽鋼,但在室内等腐蝕不強的環境中具有足夠的耐蝕性。但在酸性環境、鹽水環境等場所容易生鏽,所以使用場所必須注意。
參考資料:易懂的應力腐蝕開裂!3 要素及對策
采用馬氏體不鏽鋼加工熱處理馬氏體不鏽鋼隻有淬火才會脆,所以回火賦予它耐磨性和韌性。
需要注意的是,馬氏體不鏽鋼淬火後不會整體轉變為馬氏體組織,會殘留一定量的奧氏體(殘餘奧氏體)。殘餘奧氏體即使在室溫下也會發生馬氏體轉變,其體積可能會膨脹,導緻變形和開裂。另外,由于殘餘奧氏體比馬氏體軟,如果殘餘奧氏體量多,則無法獲得所需的硬度。
為了防止這種情況,進行回火或亞零處理。亞零處理是對要求耐磨性的葉片常采用的處理方法,在淬火後立即冷卻至0℃以下。
馬氏體不鏽鋼的回火有兩種:低溫回火,保持在150~200℃左右并空冷;高溫回火,保持在600~750℃左右并迅速冷卻. 低溫回火賦予耐磨性,高溫回火賦予韌性。
另外,回火可能會引起一種叫做“475℃脆化”的現象,在475℃左右時延展性和韌性迅速下降,所以要避免在475℃左右回火。
參考:專家介紹不鏽鋼淬火!
焊接馬氏體不鏽鋼可能因擴散氫而發生低溫開裂或延遲開裂。低溫裂紋是在200~300℃以下發生的裂紋。延遲開裂是指焊後多次發生低溫開裂。
為防止低溫開裂,通過預熱将母材溫度提高到200~400℃左右,減緩材料的冷卻速度是有效的。
對于延遲開裂,在幹燥環境中焊接或将焊接設備和材料幹燥和清潔,以免空氣中的水分進入電極、填充金屬和母材是有效的。
參考資料:不鏽鋼焊接種類及銅類焊接方法詳解!
塑料加工馬氏體不鏽鋼的塑性加工和切削加工時,采用800~900℃的緩冷進行退火。這是因為材料很硬,不經過退火就很難加工。
通過使用 SUS410S 以獲得更高的成型性和 SUS416 / SUS410F2 / SUS440F / SUS420F / SUS420F2 的可加工性,可以改善每種特性。
參考:不鏽鋼闆折彎加工實例詳解!
馬氏體不鏽鋼的主要用途馬氏體不鏽鋼比其他類型的不鏽鋼便宜,其特點是具有優異的強度、耐腐蝕性和耐熱性。
主要用于需要這些特性的機器結構件(軸、螺栓、閥座等)和注塑成型模具。
此外,SUS440系列的鉻和碳含量高,是不鏽鋼中最硬的材料,因此用于刀具、手術器械、軸承等。
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