馬氏體不銹鋼根據化學成分不同可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼兩類;根據組織和強化機理的不同則可分為馬氏體和半奧氏體沉淀硬化不銹鋼以及馬氏體時效不銹鋼等。
(1)馬氏體鉻鋼。鋼中除含鉻外還含一定量的碳。含量決定鋼的耐蝕性,碳含量越高則強度、硬度和耐磨性越高。此類鋼的正常組織為馬氏體,有的還含有少量的奧氏體、鐵素體或珠光體。主要用于制造對強度、硬度要求高,而對耐腐蝕性能要求不太高的零件、部件以及工具、刀具等。典型鋼號有2Crl3、4Crl3、9Crl8等。
(2)馬氏體鉻鎳鋼。包括馬氏體沉淀硬化不銹鋼、半奧氏體沉淀硬化不銹鋼和馬氏體時效不銹鋼等,都是高強度或超高強度不銹鋼。此類鋼碳含量較低(低于0.10%),并含有鎳,有些牌號還含有較高的鉬、銅等元素,所以此種鋼在具有高強度的同時,強度與韌性的配合以及耐蝕性、焊接性等均優于馬氏體鉻鋼。Crl7Ni2是最常用的一種低鎳馬氏體不銹鋼。馬氏體沉淀硬化不銹鋼通常還含有Al、Ti、Cu等元素,它是在馬氏體基體上通過沉淀硬化作用析出Ni3A1、Ni3Ti等彌散強化相而進一步提高鋼的強度,如Crl7Ni4Cu4等牌號;而半奧氏體(或稱半馬氏體)沉淀硬化不銹鋼,由于淬火狀態仍為奧氏體組織,所以淬火態仍可進行冷加工成型,然后通過中間處理、時效處理等工藝進行強化,這樣就可以避免馬氏體沉淀硬化不銹鋼中的奧氏體淬火后直接轉變為馬氏體,導致隨后加工成型困難的缺點。常用的鋼種有0Crl7Ni7AI、0Crl5Ni7M02A1等。此類鋼強度較高,一般達1200~1400MPa,常用于制作對耐蝕性能要求不太高但需要高強度的結構件,如飛機蒙皮等。
,是在超低碳馬氏體時效鋼的基礎上加入高于10%的鉻制成的,既保有馬氏體時效鋼的良好綜合性能,又提高了耐蝕性。此類鋼碳含量低于0.03%,鉻含量為10%~15%,鎳含量為6%~1 1%(或鈷含量為10%~20%),并加入Mo、Ti、Cu等強化元素。
[2] 不銹鋼的型號,按成分可分為Cr系(400系列)、Cr-Ni系(300系列)、Cr-Mn-Ni(200系列)及析出硬化系(600系列)。
200 系列—鉻-鎳-錳 奧氏體不銹鋼(能否用于食品存在爭議)
300 系列—鉻-鎳 奧氏體不銹鋼
型號301—延展性好,用于成型產品。也可通過機械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲勞強度優于304不銹鋼。
型號302—耐腐蝕性同304,由于含碳相對要高因而強度更好。
型號303—通過添加少量的硫、磷使其較304更易切削加工。
型號304—通用型號;即18/8不銹鋼。GB牌號為0Cr18Ni9。
型號309—較之304有更好的耐溫性。
型號316—繼304之後,第二個得到最廣泛應用的鋼種,主要用于食品工業和外科手術器材,添加鉬元素使其獲得一種抗腐蝕的特殊結構。由于較之304其具有更好的抗氯化物腐蝕能力因而也作“船用鋼”來使用。SS316則通常用于核燃料回收裝置。18/10級不銹鋼通常也符合這個應用級別。[1]
型號321—除了因為添加了鈦元素降低了材料焊縫銹蝕的風險之外其他性能類似304。
400 系列—鐵素體和馬氏體不銹鋼
型號408—耐熱性好,弱抗腐蝕性,11%的Cr,8%的Ni。
型號410—馬氏體(高強度鉻鋼),耐磨性好,抗腐蝕性較差。
型號416—添加了硫改善了材料的加工性能。
型號420—“刃具級”馬氏體鋼,類似布氏高鉻鋼這種最早的不銹鋼。也用于外科手術刀具,可以做的非常光亮。
型號430—鐵素體不銹鋼,裝飾用,例如用于汽車飾品。良好的成型性,但耐溫性和抗腐蝕性要差。
型號440—高強度刃具鋼,含碳稍高,經過適當的熱處理後可以獲得較高屈服強度,硬度可以達到58HRC,屬于最硬的不銹鋼之列。最常見的應用例子就是“剃須刀片”。常用型號有三種:440A、440B、440C,另外還有440F(易加工型)。
500 系列—耐熱鉻合金鋼。
600 系列—馬氏體沉淀硬化不銹鋼。
型號630—最常用的沉淀硬化不銹鋼型號,通常也叫17-4;17%Cr,4%Ni。