馬氏體耐熱鋼

基體為馬氏體組織的耐熱鋼。其鉻含量一般為7％～13％還在鋼中加入鉬、鎢、釩、鈮、鈦、氮、硼等合金元素，使鋼的熱強性能明顯提高。在650℃以下有較高的高溫強度、抗氧化性及耐水汽腐蝕性能，但焊接性較差。由于這類鋼有良好的綜合力學性能，較好的熱強性、耐蝕性及振動衰減性能。與奧氏體耐熱鋼相比，導熱性好，膨脹系數小，廣泛用作汽輪機、燃汽輪機葉片，高壓鍋爐管、汽車進排氣閥等材料。

(1)Cr9Mo及其改良型。Cr9Mo鋼為美國ASTM標準中的T9鋼，用于石油化工的加熱爐管及鍋爐管等，我國一些引進設備中亦采用了這個牌號。T9鋼的改良型T9鋼是由美國研制的，在T9的基礎上降低碳含量，添加微量鈮、釩合金化，并對含氮量進行控制，屬于低碳馬氏體鋼。與T9相比，熱強性明顯提高，改善了焊接性能和熱疲勞性能，可用于600～650℃代替奧氏體鋼作為大型鍋爐的過熱器、再熱器材料，世界發達國家多已列標并大量使用，我國正在試制生產中。此鋼采用爐外精煉硫、磷含量較低，合金元素含量控制嚴格，1050℃正火760℃回火熱處理可獲得滿意的性能。

(2)4Cr9Si2、4Crl0Si2Mo。這兩個牌號屬于典型的馬氏體氣閥鋼。內燃機進排氣閥在高溫下工作，并承受燃氣高溫腐蝕、沖刷及氣閥本身與閥座的摩擦與磨損。因此氣閥材料必須具備在最高工作溫度下有足夠的熱強性，抗高溫腐蝕性和抗氧化性，耐磨性及沖擊韌性。4Cr9Si2在800℃以下有良好的抗氧化性，低于650℃有較高的熱強性，主要用作內燃機進氣閥和6501C以下的排氣閥；也可用于800rC以下的抗氧化構件，例如料盤，爐內吊掛等。4Crl0Si2Mo由于適當提高了鉻含量并加入了鉬，抗氧化及熱強性能有所提高，與4Cr9Si2用途基本相同，但工作溫度可提高50℃。冶金產品以熱軋，冷拉線材較多。鋼經1040℃油淬750℃回火后使用。

(3)12％cr型鋼。這類鋼是馬氏體耐熱鋼中最大的家族，廣泛用于制造汽輪機葉片而形成了獨特的葉片鋼系列。除作為汽輪機葉片外，還用作汽缸密封環、高溫螺栓、轉子及鍋爐過熱器及再熱器管等；燃汽輪機渦輪盤、葉片，壓縮機及航空發動機壓氣機葉片、輪盤以及宇航導彈部件等。中國主要牌號有lcrl3、2Cr。13、1CrllMoV、1Crl2WMoV、2Cr12MoVNbN、1Crl2Mo、2Crl2NiMoWV及OCr-17Ni4Cu4Nb，后三個鋼號是20世紀80年代引進的用于30／60萬千瓦火力發電機組的葉片鋼。上述這些鋼種基本上滿足了中國汽輪機及其他葉片鋼發展的需要。

由于葉片鋼在高速旋轉條件下工作，鋼材中不允許有發紋、裂紋存在。鋼中δ一鐵素體量要嚴格控制，成分和組織要求均勻。因此鋼質純度要求較高，冶煉一般采用電爐加電渣(或真空)工藝，鋼的熱加工及熱處理工藝必須嚴格控制，以保證成分和組織的均勻性；鍛造軋制后必須及時退火防止馬氏體相變引起的開裂。