材料常識：超馬氏體不鏽鋼圓鋼知識介紹

超馬氏體不鏽金剛亦稱軟馬氏體不鏽鋼圓鋼，有的也叫做可焊接馬氏體不鏽鋼圓鋼或13Cr不鏽鋼圓鋼。

　　傳統的馬氏體不鏽鋼圓鋼通常是指410、420和431等牌號的不鏽鋼，含鉻量分彆為13%和17%左右。由於這類鋼缺乏足夠的延展性，而且在製造過程中墩應力裂紋下分敏感，可焊性差，因而，使用受到限製，成為不鏽鋼簇中不太受關注的一類材料。

　　為了克服上述不足，50年代末，瑞士人引入軟馬氏體的概念。*初的目的是為了改善水輪發電機葉輪的焊接性能。通過降低含碳量（*高

碳含量為0.07%），增加鎳含量（3.5%-4.5%），開發出了一係列新的合金。這類合金抗拉強度高，延展性又好，焊接性能也得到了改善。

　　隨著冶煉技術進步，AOD/VOD精煉技術廣泛地應用於不鏽鋼圓鋼的精煉，這類合金的*高碳含量從0.07%降低到0.05%和0.03%。經過人們不懈的努力，碳含量進一步降低，同時合金成分經過進一步優化，不鏽鋼的綜合力學性能得到提高，耐腐蝕性良好，特彆是焊接性能得到顯著改善，形成了新的超馬氏體不鏽鋼係列，成為不鏽鋼族中耀眼的一個係列，受到人們廣泛的關注。近年來，采用加壓冶金技術開發的含氮馬氏體不鏽鋼圓鋼也屬於馬氏體不鏽鋼圓鋼範圍。

　　超馬氏體不鏽鋼圓鋼的典型化學成分見下表。

　　典型超級馬氏體不鏽鋼的化學成分，%

類型 鋼號 C Si Mn Cr Ni Mo Cu N 
Cr13型 00Cr13Ni5Mo ≤0.03 ＜0.3 0.4/1.0 12.0/14.0 4.0/6.0 0.5/1.0 - 　 
　 00CrNi5MO2 0.02 0.2 0.4 12.5 5.0 2.0 - 　 
　 00Cr13Ni5Mo2Ti ＜0.01 0.3 0.4 12 6.2 2.5 - 　 
　 00Cr13Ni5MO2Cu 0.02 0.3 0.5/0.7 13 5.0 1.5/2.0 1.5 　 
　 00Cr13Ni5MoN 0.02 0.2 0.7 13.3 4.8 1.6 0.1 0.08 
　 00Cr13Ni6.5Mo2.5Cu ＜0.015 0.15 ≤2.0 12 6.5 2.5 0.4 　 
Cr16型 00Cr16Ni5Mo ≤0.03 - - 16 5 1 - 　 
含氮型 2Cr15MoV 0.3 - - 15 - 1 - 0.3 
　　超馬氏體不鏽鋼的力學性能

　　超馬氏體不鏽鋼不僅具有較好的耐腐蝕性、可焊接性，而且具有強度高和低溫韌性好的特點。典型的力學性能如下：

　　屈服應力：σ0.2為550-850MPa

　　抗拉強度：σb為780-1000MPa

　　衝擊強度大於50J

　　延伸率大於12%

　　超馬氏體不鏽鋼在加工製造過程中又采取了特殊的工藝措施，使得新的超馬氏體不鏽鋼的焊接性能大大超過了傳統的馬氏體不鏽鋼。超馬

氏體不鏽鋼由於含碳量低，相當於提高了基體金屬中含鉻量的比例，所以耐腐蝕性好。

　　超級馬氏體不鏽鋼的應用前景

　　超馬氏體不鏽鋼除具有傳統馬氏體不鏽鋼的特點，可以應用於泵、壓縮機、閥門及其它機加工用途外，超馬氏體海洋用管已經開發成功，

滿足了海上石油天然氣公司對工藝用無縫管輸送管道的要求，成為海洋用鋼的新成員。

　　荷蘭的NAM石油天然氣公司已經決定對他們位於荷蘭北部格羅寧根的天然氣田的濕天然氣處理設施進行現代化改造，包括對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馬氏體13Cr不鏽鋼。

　　阿曼國的液態天然氣工程需要鋪設幾十公裡長的輸送管線，也采用的是超馬氏體不鏽鋼。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產設備也是**潛力的應用領域。

　　超馬氏體不鏽鋼圓鋼的經濟性

　　在超馬氏體不鏽鋼圓鋼取得成功之前，對許多應用不鏽鋼圓鋼的領域，特彆是含二氧化碳，或者含二氧化碳和硫化氫腐蝕介質的環境，往往使用雙相不鏽鋼圓鋼，一些特殊部件甚至要求使用超雙相不鏽鋼。現在，人們越來越多地用超馬氏體不鏽鋼來部分取代雙相不鏽金剛和超雙相不鏽鋼，這除了超馬氏體不鏽鋼在某些腐蝕環境下仍具有強度高、耐蝕性好以及-40℃的衝擊韌性好之外，更主要的原因是超馬氏體不鏽鋼比雙相不鏽鋼更

經濟。

　　首先，在重量相等、耐腐蝕性相當的前提下，采用超13Cr不鏽鋼比采用雙相不鏽鋼便宜大約30%。

　　其次，超13Cr不鏽鋼的強度比雙相不鏽鋼高得多，所以用超13Cr不鏽鋼圓鋼製作的零部件（如三通、彎頭、輸送管和支管）的壁厚可以減薄，成本降低10%-15%。總計下來，超13Cr不鏽鋼與雙相不鏽鋼比較，總成本降低35%-40%。這樣大幅度的成本降低，使得人們不能忽略它在競爭日益激烈的工業，如石油天然氣工業上的應用。

　　結論

　　（1）超馬氏體不鏽鋼圓鋼具有較好的力學性能，典型的屈服應力σ0.2為550-850MPa，抗拉強度σb為780-1000MPa，並具有很好的衝擊韌性和延展性。

　　（2）超馬氏體不鏽鋼圓鋼的顯微組織為低碳回火馬氏體。根據含鎳量的多少及熱處理條件的差異，一些超馬氏體不鏽鋼的組織可能出現部分細化彌散的殘留奧氏體和少許的σ鐵素體。

　　（3）由於超馬氏體不鏽鋼圓鋼含碳量比傳統馬氏體不鏽鋼體，而且，鋼中增加了適量的鎳和鉬，因而，耐腐蝕性有所提高。

　　（4）超馬氏體不鏽鋼焊接性能比傳統馬氏體不鏽鋼好，可以采用常規的焊接工藝實施焊接。低碳低氮超馬氏體不鏽鋼可以在焊接狀態下使

用，必要時可以施以焊後熱處理，以獲得較低的硬度和更好的韌性。

　　（5）超13Cr不鏽鋼圓鋼是一類經濟適用的新鋼種，其使用成本比雙相不鏽鋼低35%-40%，從而使這類鋼在不鏽鋼家族中具有極強的競爭優勢，應用前景十分廣闊。

 材料常識：超馬氏體不鏽鋼圓鋼知識介紹，詳情參考www.xabuxiugang.com