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马氏体不锈钢

马氏体不锈钢（英语：Martensitic stainless steel）是基体为马氏体组织，有磁性，通过热处理可调整其力学性能的不锈钢。[1]

以410 马氏体不锈钢制造的镊子。

马氏体不锈钢是一种大约根据410型钢（由铁，12%的铬和0.12%的碳组成）制造的低碳不锈钢。它们通常通过回火和硬化形成。回火马氏体使不锈钢变的拥有好的硬度和高韧性，未回火的马氏体韧性低，所以易碎。

不像奥氏体不锈钢，马氏体不锈钢可以通过磁性粒子检查法（英语：Magnetic particle inspection）进行无损检测。

历史

马氏体的四方晶系微观结构在约1890年时首先被一位德国显微镜学家阿道夫·马顿斯（英语：Adolf Martens）所观察到。1912年，埃尔伍德·海恩斯（英语：Elwood Haynes）申请了一个关于马氏体不锈钢合金的美国专利，这个专利直到1919年才被准许[2]。

也在1912年，英国谢菲尔德布朗弗思（英语：Brown-Firth）研究工作实验室的哈利·布雷尔利（英语：Harry Brearley）在寻找一种耐蚀的合金用于制造枪筒时，发现一种马氏体不锈钢合金并随后使其工业化。这个发现两年后被公布在1915年一月刊的《纽约时报》[3]。在1915年间布雷尔利申请了一个美国专利。不久之后，它在英国弗思·威格士（英语：Firth Vickers）的“Staybrite”品牌下销售，而且在1929年被用于伦敦萨沃伊饭店的入口华盖[4]。

性能

马氏体不锈钢主要是在氧化性介质中有良好的耐腐蚀性能，但在硫酸、盐酸中耐蚀性能都很低。[5]

根据欧洲标准 EN 10088-1（2005）下不同常见的马氏体不锈钢的化学成分列表
EN

Steel designation

EN

Number

AISI
UNS 		GB 主要化学成分（wt%） 性能和用途
C Cr Mo 其他
X12Cr13 1.4006 410 12Cr13 0.12 12.5 — — 具有良好的耐蚀性、机械加工性，一般用途，刃具类
X20Cr13 1.4021 420 20Cr13 0.20 13.0 — — 淬火状态下硬度高，耐蚀性良好。用于汽轮机叶片
X50CrMoV15 1.4116 - 0.50 14.5 0.65 V: 0.15 淬火后硬度可达56HRC，具有良好的耐蚀性、加工性和打磨性，用于刀具
X14CrMoS17 1.4104 430F Y1Cr17 0.14 16.5 0.40 S: 0.25 Sulphur improves machinability
X30CrMoN15-1 1.4108 S42027 0.30 15 1.0 Si: 0.6 医疗器械、锯条、刀具[6]
X39CrMo17-1 1.4122 - 0.40 16.5 1.10 —
X105CrMo17 1.4125 440C 1.10 17.0 0.60 — Tool steel grade (440C), high wear resistance
X17CrNi16-2 1.4057 431 1Cr17Ni2 0.17 16.0 — Ni: 2.00 强度和韧性匹配较好，用于制造耐一定程度硝酸、有机酸腐蚀的零件、容器
X4CrNiMo16-5-1 1.4418 - ≤ 0.06 16.0 1.10 Ni: 2.00 Highest corrosion resistance of martensitics
X5CrNiCuNb16-4 1.4542 630 (17/4PH) ≤ 0.07 16.0 - Ni: 4.00

Cu: 4.00

Nb: 5xC to 0.45

Precipitation hardening grade

High strength. Used in aerospace

参考文献

  1. ^ GB/T 20878-2007 不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分. 中华人民共和国国家标准. [2023-11-30]. 
  2. ^ Rodney P. Carlisle. Scientific American Inventions and Discoveries. John Wiley and Sons. 2004: 380 [2013-02-15]. ISBN 978-0-471-24410-3. （原始内容存档于2014-10-02）. 
  3. ^ A non-rusting steel. New York Times. 31 January 1915. 
  4. ^ Sheffield Steel, ISBN 0-7509-2856-5
  5. ^ 蒲永峰; 梁耀能. 机械工程材料. 清华大学出版社. 2005: 134. ISBN 9787810825788. 
  6. ^ Medical Alloys (PDF). zapp. [2023-12-01] （英语）. 
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