馬氏體不銹鋼可通過熱處理取得較高的強度和杰出的韌性，在機械制作、化工和能源工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。中國核反應(yīng)堆驅(qū)動安排中磁極、導向板等零件選用12Cr13馬氏體不銹鋼（403或401不銹鋼）制作，運用中需接受較大的沖擊載荷，因而該不銹鋼應(yīng)具有優(yōu)良的沖擊韌性。

研討標明，影響馬氏體不銹鋼沖擊韌性的要素包含化學成分、熱處理準則和顯微安排等。隨著Cr，Si含量的添加和C，Mn含量的下降，馬氏體鋼安排中δ-鐵素體含量添加，使12Cr13不銹鋼的熱塑性、沖擊韌性下降。熱處理可致使475℃回火脆性，或由于熱處理后冷卻緩慢而致使第二類回火脆性，大大下降馬氏體不銹鋼的沖擊韌性。藤田輝夫以為冷卻速度慢是Cr13型馬氏體鋼沖擊韌性功能下降的因素。顯微安排中的晶粒尺度、夾雜物和δ-鐵素體均對沖擊功能有影響最為明顯，含量較多的鐵素體在熱處理過程中難以溶解，易于保留在調(diào)質(zhì)安排中，致使沖擊韌性下降。

驅(qū)動安排資料收購規(guī)范對退火處理態(tài)12Cr13不銹鋼的沖擊韌功能提出了較高請求，規(guī)則該不銹鋼在0℃時的沖擊功A≥56J。為了取得退火態(tài)安排與沖擊韌性的聯(lián)系，中國科學院金屬研討所的科研人員選用鑄造的不銹鋼棒材，系統(tǒng)研討了12Cr13不銹鋼退火處理過程中的安排改變和力學功能，剖析和討論了碳化物對沖擊韌性的影響。

試驗所用資料是直徑135mm的鑄造棒材，其化學成分（質(zhì)量分數(shù)，%）為：C0.121，Si0.26，Mn0.48，Cr13.01，P0.012，S0.0055，Co0.02，N0.02，F(xiàn)e余量。用線切割辦法從棒材上切割出尺度為12mm×12mm的沖擊試樣。將試樣在760～780℃范圍內(nèi)退火2h，出爐空冷。為了比照樣品尺度效應(yīng)對安排和沖擊功能的影響，從直徑135mm棒材上截取長度為60mm的試樣，在860℃退火2h，出爐靜置空冷，并切取安排剖析樣品和規(guī)范沖擊試樣。

沖擊試驗在Zwick/RoellRKP450示波沖擊試驗機上進行，沖擊韌性以沖擊功表明。硬度測驗前，樣品經(jīng)磨制、拋光。硬度試驗選用規(guī)范Vickers硬度辦法測定（載荷980N），每個樣品測定10次，取平均值。

金相（OM）和掃描電鏡（SEM）調(diào)查用腐蝕劑選用FeCl3-HCl水溶液。選用金相剖析軟件計算擴大倍數(shù)為200的各樣品中的δ-鐵素體含量，計算視場為10個。12Cr13不銹鋼顯微安排剖析選用PhilipsESEMXL30FEGSEM調(diào)查，碳化物尺度在擴大3500倍時計算得出，計算視場為5個。

試驗結(jié)果標明，碳化物描摹是決議不銹鋼沖擊韌性的關(guān)鍵要素。散布在原馬氏體晶粒內(nèi)、尺度細微、散布均勻的顆粒狀碳化物可明顯改進12Cr13的沖擊功能；而散布在晶界上的塊狀和條狀碳化物，以及鐵素體晶粒內(nèi)隨機散布的大顆粒狀碳化物，則嚴重惡化不銹鋼的沖擊韌性。退火溫度對碳化物分出和散布具有較大影響，當退火處理溫度由760℃增加到860℃時，碳化物尺度增大，使得12Cr13不銹鋼的沖擊功由151J降到106J；當碳化物徹底消失且呈塊狀或條狀散布時，不銹鋼沖擊功下降至5J。