CN115927973A - 一种马氏体不锈钢及其制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本申请的实施例提出一种马氏体不锈钢，按照重量百分比计，马氏体不锈钢包括：Cr 11.5‑13.5％，Ni 7.5‑8.5％，Al 0.75‑0.85％，Cu 0.75‑0.85％，W 1.0‑1.5％，Mo 0.5‑0.75％，Si 0.2‑0.5％，V 0‑0.3％，Nb 0‑0.3％，B 0‑0.005％，C 0.02‑0.03％，其余为Fe。本申请还提供一种马氏体不锈钢的制备方法及应用。
Description
技术领域
本申请涉及新型结构材料技术领域，具体涉及一种马氏体不锈钢及其制备方法及应用。
背景技术
以17-4PH为代表的马氏体沉淀硬化不锈钢，C含量较低，同时Cr、Ni、Cu含量较高，焊接性好且具有高的机械性能和较好的耐腐蚀性，被广泛应用于石油、化工和核工业等行业。
但17-4PH不锈钢在核电站长时间服役后产生明显的热时效脆化现象，体现为硬度、强度的增加，伸长率和面缩率的下降以及夏比冲击功的迅速下降，进而影响17-4PH不锈钢的使用寿命。
因此，有必要对马氏体不锈钢的成分进行针对性设计，以改善马氏体不锈钢的热时效脆化行为。
发明内容
有鉴于此，为了改善马氏体不锈钢的热时效脆化行为，本申请提出了一种马氏体不锈钢、制备方法及应用，通过对马氏体不锈钢的成分进行针对性设计，获得具有高强度和抗热老化脆性的马氏体不锈钢，以期解决上述技术问题的至少之一。
作为本申请的第一方面，提供了一种马氏体不锈钢，按照重量百分比计，马氏体不锈钢包括：Cr 11.5-13.5％，Ni7.5-8.5％，Al0.75-0.85％，Cu0.75-0.85％，W 1.0-1.5％，Mo 0.5-0.75％，Si 0.2-0.5％，V 0-0.3％，Nb 0-0.3％，B 0-0.005％，C 0.02-0.03％，其余为Fe。
根据本申请的实施例，按照重量百分比计，马氏体不锈钢包括：Cr12-13％，Ni 8-8.5％，Al 0.8-0.85％，Cu 0.8-0.85％，W 1.2-1.3％，Mo 0.6-0.7％，Si 0.3-0.4％，V 0-0.2％，Nb 0-0.2％，B 0.001-0.004％，C 0.02-0.03％，其余为Fe。
根据本申请的实施例，马氏体不锈钢中，Ni与Al的含量比值包括(9.5-10.5):1；Al与Cu的含量比值包括(0.95-1.05):1；W与Mo的含量比值包括(1.8-2.1)：1；V与C的含量比值包括(0-15):1；Nb与C的含量比值包括(0-10):1。
根据本申请的实施例，马氏体不锈钢中，Ni与Al的含量比值包括10:1；Al与Cu的含量比值包括1:1；W与Mo的含量比值包括2:1；V与C的含量比值包括10:1；Nb与C的含量比值包括10:1。
作为本申请的第二方面，提供了一种马氏体不锈钢的制备方法，包括：
将马氏体不锈钢的原料通过熔炼炉进行熔炼，得到铸锭工件；
对铸锭工件进行锻造处理，得到锻造处理后的铸锭工件；
对锻造处理后的铸锭工件进行多步热加工处理，得到马氏体不锈钢。
根据本申请的实施例，将马氏体不锈钢的原料通过熔炼炉进行熔炼，得到铸锭工件，包括：
将马氏体不锈钢的原料Ni、Al、Cu进行熔炼，得到熔体Ⅰ；
将熔体I与马氏体不锈钢的剩余原料合并熔炼，得到铸锭工件。
根据本申请的实施例，对铸锭工件进行锻造处理，得到锻造处理后的铸锭工件，包括：
利用正交锻造方法对铸锭工件进行锻造处理，得到锻造处理后的铸锭工件。
根据本申请的实施例，锻造处理的温度包括：1100-1200℃，锻造处理的时间包括：0.5-1.5h，锻造比包括：(2.5-3.5):1。
根据本申请的实施例，对锻造处理后的铸锭工件进行多步热加工处理，得到马氏体不锈钢，包括：
将锻造处理后的铸锭工件于第一温度下进行固溶处理；
将固溶处理后的铸锭工件进行冷轧处理，其中，冷轧处理后的铸锭工件的变形量控制在预设范围；
将冷轧处理后的铸锭工件在第二温度下时效第一时长后，调整第二温度至第三温度，并在第三温度下时效第二时长，得到马氏体不锈钢，其中，第三温度大于第二温度。
根据本申请的实施例，第一温度包括：1000-1100℃；第二温度包括：520-550℃；第三温度包括：580-610℃。
根据本申请的实施例，第一时长包括：8-10h，第二时长包括：2-5h。
根据本申请的实施例，变形量的预设范围包括：20-30％。
作为本申请的第三方面，提供了一种利用马氏体不锈钢制备得到的核反应堆的阀杆。
根据本申请的实施例，通过对马氏体不锈钢的成分进行针对性设计，降低了Cr、Cu含量，适当提高了Ni含量，同时添加少量Al、W、Mo等元素，从而控制析出Ni-Al强化相弥补减少Cu的强化作用，并利用Ni-Al相与Cu析出相的相互作用，降低了Cu析出相的粗化速率；另外，降低Cr含量避免对塑韧性危害极大的富Cr相(α’相)的析出。本申请提出的成分设计使获得的马氏体不锈钢具有高强度和抗热老化脆性，在480℃以下长时间服役时不会出现热老化脆化问题，能够满足核工业及其它工业领域对安全长效的阀杆等结构材料的性能要求，具有广阔的发展和应用前景。
附图说明
图1为根据本申请实施例的马氏体不锈钢的制备流程图；
图2为根据本申请实施例的马氏体不锈钢的热加工处理流程图；
图3为根据本申请另一实施例的马氏体不锈钢的制备流程图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。若全文中涉及“第一”、“第二”等描述，则该“第一”、“第二”等描述仅用于区别类似的对象，而不能理解为指示或暗示其相对重要性、先后次序或者隐含指明所指示的技术特征的数量，应该理解为“第一”、“第二”等描述的数据在适当情况下可以互换。若全文中出现“和/或”，其含义为包括三个并列方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。
在相关技术中，以17-4PH为代表的马氏体沉淀硬化不锈钢经过高温固溶处理和淬火后，可在不同温度内进行时效处理。
Cu是马氏体钢的主要析出强化相之一，在时效过程中，过饱和的Cu会从基体中析出形成高密度且分散的纳米尺度富Cu相，晶体结构也会发生由bcc-Cu到9R-Cu、由9R-Cu到3R-Cu、由3R-Cu到fcc-Cu(ε-Cu)的转变。随着富Cu相晶体结构的转变，尺寸不断粗化，富Cu相与基体的界面关系由共格变为非共格，导致材料发生显著硬化，从而对力学性能产生明显影响。
此外，在时效过程中，富Cr相(α’相)的析出也会对马氏体不锈钢材料的塑韧性产生极大危害。其他显微组织也会发生变化，如逆变奥氏体的形成、碳化物(主要为NbC)和富Cu相的长大以及晶粒尺寸的变化等。
鉴于马氏体不锈钢在核电站长时间服役后会产生明显的热时效脆化现象，本申请提出了控制马氏体不锈钢各组分的质量百分比含量，以提高马氏体不锈钢的综合性能。
根据本申请的实施例，提供了一种马氏体不锈钢，按照重量百分比计，马氏体不锈钢包括：Cr 11.5-13.5％，Ni 7.5-8.5％，Al 0.75-0.85％，Cu0.75-0.85％，W 1.0-1.5％，Mo 0.5-0.75％，Si 0.2-0.5％，V 0-0.3％，Nb 0-0.3％，B 0-0.005％，C 0.02-0.03％，其余为Fe。
根据本申请的实施例，通过对马氏体不锈钢的成分进行针对性设计，降低了Cr、Cu含量，适当提高了Ni含量，同时添加少量Al、W、Mo等元素，从而控制析出Ni-Al强化相弥补减少Cu的强化作用，并利用Ni-Al相与Cu析出相的相互作用，降低了Cu析出相的粗化速率；另外，降低Cr含量避免了对塑韧性危害极大的富Cr相(α’相)的析出。本申请提出的成分设计使获得的马氏体不锈钢具有高强度和抗热老化脆性，在480℃以下长时间服役时不会出现热老化脆化问题，能够满足核工业及其它工业领域对安全长效的阀杆等结构材料的性能要求。
根据本申请的实施例，按照重量百分比计，马氏体不锈钢包括：Cr12-13％，Ni 8-8.5％，Al 0.8-0.85％，Cu 0.8-0.85％，W 1.2-1.3％，Mo 0.6-0.7％，Si 0.3-0.4％，V 0-0.2％，Nb 0-0.2％，B 0.001-0.004％，C 0.02-0.03％，其余为Fe。
根据本申请的实施例，马氏体不锈钢中，Ni与Al的含量比值包括(9.5-10.5):1；Al与Cu的含量比值包括(0.95-1.05):1；W与Mo的含量比值包括(1.8-2.1)：1；V与C的含量比值包括(0-15):1；Nb与C的含量比值包括(0-10):1。
根据本申请的实施例，马氏体不锈钢中，Ni与Al的含量比值可选为：9.5:1、9.6:1、9.7:1、9.8:1、9.9:1、10.0:1、10.1:1、10.2:1、10.3:1、10.4:1、10.5:1等。
根据本申请的实施例，马氏体不锈钢中，Al与Cu的含量比值可选为：0.95:1、1.00:1、1.05:1等。
根据本申请的实施例，马氏体不锈钢中，W与Mo的含量比值可选为：1.8:1、1.9:1、2.0:1、2.1:1等。
根据本申请的实施例，马氏体不锈钢中，V与C的含量比值可选为：0:1、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1等。
根据本申请的实施例，马氏体不锈钢中，Nb与C的含量比值可选为：0:1、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1等。
根据本申请的实施例，Ni和Al是析出B2-NiAl相的元素，通过控制Ni和Al的比例从而控制马氏体不锈钢的粗化速率。Cu析出富铜相，可加速Ni-Al相的形核，对Ni-Al相的析出有明显影响。Al和Cu的比例控制更有利于形成具有核壳结构的析出相，进一步降低马氏体不锈钢的粗化速率。
需要说明的是，本申请对马氏体不锈钢的组分没有特别限制，除特别说明的元素外，上述列举出的多种增强元素存在本领域技术人员熟知的作用，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求和使用要求进行选择和调整。
根据本申请的实施例，提出了一种马氏体不锈钢的制备方法。
图1示意性示出了根据本申请实施例的马氏体不锈钢的制备方法流程图。
如图1所示，该实施例的马氏体不锈钢的制备方法包括操作S101～S103。
在操作S101，将马氏体不锈钢的原料通过熔炼炉进行熔炼，得到铸锭工件。
在操作S102，对铸锭工件进行锻造处理，得到锻造处理后的铸锭工件。
在操作S103，对锻造处理后的铸锭工件进行多步热加工处理，得到马氏体不锈钢。
根据本申请的实施例，通过对马氏体不锈钢的成分进行针对性设计，并结合多步热加工处理，使得制备的马氏体不锈钢具有高强度和抗热老化脆性，在480℃以下长时间服役时不会出现热老化脆化问题，能够满足核工业及其它工业领域对安全长效的阀杆等结构材料的性能要求。
应该理解，本申请对马氏体不锈钢的制备方法没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规制备方法即可，上述制备过程仅为本发明的优选示例，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求和使用要求进行选择和调整。
根据本申请的实施例，将马氏体不锈钢的原料通过熔炼炉进行熔炼，得到铸锭工件，包括：
将马氏体不锈钢的原料Ni、Al、Cu进行熔炼，得到熔体Ⅰ；
将熔体I与马氏体不锈钢的剩余原料合并熔炼，得到铸锭工件。
根据本申请的实施例，将Ni、Al、Cu进行熔炼后得到熔体Ⅰ，使得熔体Ⅰ形成均一的Ni-Al-Cu合金相，避免材料损失，同时可以准确控制马氏体不锈钢中的Ni、Al、Cu之间的元素比例，有利于马氏体不锈钢中形成具有核壳结构的析出相，降低马氏体不锈钢的粗化速率。
根据本申请的实施例，对铸锭工件进行锻造处理，得到锻造处理后的铸锭工件，包括：
利用正交锻造方法对铸锭工件进行锻造处理，得到锻造处理后的铸锭工件。
根据本申请的实施例，利用正交锻造的方法对铸锭工件进行锻造处理，可以避免铸锭中出现明显的晶粒取向。但应该理解，正交锻造的方法仅为示例，根据所铸造工件的特殊需要，本领域技术人员也可以采用辊锻、楔横轧、径向锻造、液态模锻等任何可以满足锻造要求的锻造方式。
根据本申请的实施例，锻造处理的温度包括：1100-1200℃，锻造处理的时间包括：0.5-1.5h，锻造比包括：(2.5-3.5):1。
根据本申请的实施例，锻造处理的温度可选为：1100℃、1120℃、1140℃、1160℃、1180℃、1200℃等。
根据本申请的实施例，锻造处理的时间可选为：0.5h、0.6h、0.7h、0.8h、0.9h、1.0h、1.1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.5h等。
根据本申请的实施例，锻造比可选为：2.5:1、2.6:1、2.7:1、2.8:1、2.9:1、3.0:1、3.1:1、3.2:1、3.3:1、3.4:1、3.5:1等。
根据本申请的实施例，对铸锭工件进行锻造处理提高了铸锭的致密度，但应该理解，本申请对锻造方式、锻造温度、锻造时间等没有特别限制，上述示例仅为本申请提供的优选条件，对于马氏体不锈钢的锻造方式、锻造条件，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求和使用要求进行选择和调整。
图2示意性示出了根据本申请实施例的马氏体不锈钢的热加工处理流程图。
如图2所示，对锻造处理后的铸锭工件进行多步热加工处理，得到马氏体不锈钢，包括操作S201～S203。
在操作S201，将锻造处理后的铸锭工件于第一温度下进行固溶处理。
在操作S202，将固溶处理后的铸锭工件进行冷轧处理，其中，冷轧处理后的铸锭工件的变形量控制在预设范围。
在操作S203，将冷轧处理后的铸锭工件在第二温度下时效第一时长后，调整第二温度至第三温度，并在第三温度下时效第二时长，得到马氏体不锈钢，其中，第三温度大于第二温度。
根据本申请的实施例，通过固溶处理，马氏体不锈钢中的各种组分充分溶解，内部扭曲的晶格得到恢复，拉长和断裂的晶粒再结晶，消除了马氏体不锈钢内部的内应力，便于后续的加工和成型。通过控制冷轧处理的变形量，在加工温度低的同时，使马氏体不锈钢表面质量优越，具有很好的工艺性能。通过不同温度、不同时间下的时效处理，使马氏体不锈钢中的显微组织发生变化，从而控制逆变奥氏体的形成、碳化物(主要为NbC)和富Cu相的长大、晶粒尺寸的变化等微观结构的演变，使马氏体不锈钢达到所需要的机械性能。
根据本申请的实施例，第一温度包括：1000-1100℃；第二温度包括：520-550℃；第三温度包括：580-610℃。
根据本申请的实施例，第一温度可选为：1000℃、1010℃、1020℃、1030℃、1040℃、1050℃、1060℃、1070℃、1080℃、1090℃、1100℃等。
根据本申请的实施例，第二温度可选为：520℃、530℃、540℃、550℃等。
根据本申请的实施例，第三温度可选为：580℃、590℃、600℃、610℃等。
根据本申请的实施例，第一时长包括：8-10h，第二时长包括：2-5h。
根据本申请的实施例，第一时长可选为：8h、8.5h、9h、9.5h、10h等。
根据本申请的实施例，第二时长可选为：2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h等。
根据本申请的实施例，变形量的预设范围包括：20-30％。
根据本申请的实施例，变形量的预设范围可选为：20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％等。
需要说明的是，本申请对热加工处理的反应条件等没有特别限制，上述示例仅为本申请提供的优选条件，对于马氏体不锈钢的热加工处理过程，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求和使用要求进行选择和调整。
本申请为优化制备过程，提供完整的技术方案，提出了一种马氏体不锈钢的制备方法。
图3示意性示出了根据本申请实施例的马氏体不锈钢的制备方法流程图。
如图3所示，该实施例中马氏体不锈钢的制备包括操作S301～S307。
在操作S301，按马氏体不锈钢成分配比准确称量各成分，将称取好的金属颗粒分别置于装有酒精的烧杯中进行超声清洗10min，采用吹风机冷风吹干。
在操作S302，将成分Ni、Al、Cu通过真空熔炼炉进行熔炼，将其反复熔炼3～6次得到熔体Ⅰ。
在操作S303，将熔体Ⅰ与其它成分原料(其中，B、V和Nb分别以硼铁、钒铁和铌铁的形式加入)合并进行熔炼，反复熔炼6～10次，得到铸锭工件。
在操作S304，在1150℃保温1h后对铸锭进行自由锻造，采用正交锻造的方法，锻造比为3:1，锻造后埋沙冷却，得到锻造态样品。
在操作S305，在1050℃下对锻造态样品进行固溶处理，固溶处理后水淬，得到固溶态样品。
在操作S306，将固溶态样品进行分道次冷轧，控制变形量为20～30％，得到冷轧样品。
在操作S307，在马弗炉中对冷轧样品进行时效处理，首先在500℃下时效10h，促进析出铜相，然后在550℃下时效5h，促进析出Ni-Al相，得到马氏体不锈钢。
需要说明的是，本申请对热处理设备没有特别限制，本领域技术人员熟知的热处理设备即可，上述热处理过程在马弗炉中进行仅是对热处理过程进行说明，本领域技术人员可以根据实际需要，替换为任何可以满足热处理需要的加热设备，如管式电阻炉等(仅为示例)。
根据本申请的实施例，时效处理过程中，析出Ni-Al强化相弥补减少Cu的强化作用，在Ni-Al相与Cu析出相的相互作用下，Cu析出相的粗化速率降低，使获得的马氏体不锈钢具有高强度和抗热老化脆性。
根据本申请的实施例，提供了一种利用马氏体不锈钢制备得到的核反应堆的阀杆。
需要说明的是，本申请提供了一种利用马氏体不锈钢制备核反应堆的阀杆，但应该理解，上述内容仅是对马氏体不锈钢的应用进行说明，其应用范围并不局限于此，根据实际需要，本申请提供的马氏体不锈钢材料也可应用于包壳等需要满足高强、耐热老化性能的结构部件。同样地，应用领域也不仅仅局限于核工业领域，也可应用于建筑、航空航天等其他工业领域(仅为示例)。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本申请作进一步的详细说明。
本申请对下述实施例中原料的来源没有特别限制，以本领域技术人员熟知的制备方法制备或市售购买均可。
实施例1
本申请提供的一种马氏体不锈钢及制备方法、性能测试具体按照以下过程实施：
一、马氏体不锈钢的组分
本申请实施例提供的实验用马氏体不锈钢的组分如表1所示：
表1
| Cr | Ni | Cu | Mo | V | W | Si | Nb | C | Al | B | Fe |
| 12.5 | 8.5 | 0.85 | 0.5 | 0.1 | 1 | 0.30 | 0.3 | 0.04 | 0.85 | 0.00 | 余量 |
如表1所示，其中，数值代表的含义为对应组分在马氏体不锈钢中的质量分数(％)。
二、马氏体不锈钢的制备
本实施例提供的实验用马氏体不锈钢的制备方法具体如下：
1、熔炼：按马氏体不锈钢成分配比准确称量各成分，将称取好的金属颗粒分别置于装有酒精的烧杯中进行超声清洗10min，采用吹风机冷风吹干。
将成分Ni、Al、Cu通过真空感应炉进行熔炼，将其反复熔炼6次，得到熔体Ⅰ。
将熔体Ⅰ与其它成分原料(其中，B、V和Nb分别以硼铁、钒铁和铌铁的形式加入)合并进行熔炼，反复熔炼10次，得到铸锭工件。
2、热锻：在1150℃保温1h后对铸锭进行自由锻造，采用正交锻造的方法，锻造比为3:1，锻造后埋沙冷却至室温，得到锻造态样品。
3、热处理：在1050℃下对锻造态样品进行固溶处理，固溶处理1h后水淬，得到固溶态样品。控制冷轧变形量为20％，对固溶态样品进行冷轧。在520℃下时效10h，随后在600℃下时效4h，空气冷却后得到马氏体不锈钢。
三、马氏体不锈钢的性能测试
本实施例提供的马氏体不锈钢的性能测试，具体按照以下过程实施：
将实验钢样品在480℃下加速热老化24h、120h、260h，分别取固溶态、热老化24h、热老化120h、热老化260h所得产物作为测试样品，进行拉伸强度测试和夏比冲击试验。
1、拉伸强度：将上述实验样品加工成M6标准试样，测试应变速率为10-4s-1，在室温(约15℃～25℃)下对标准式样进行拉伸试验。
2、夏比冲击试验：将上述实验样品加工成尺寸为10mm×10mm×55mm的冲击样品，在0℃下进行夏比冲击试验。
拉伸强度和夏比冲击试验的结果如表2所示：
表2
| 拉伸强度(MPa) | 夏比冲击功(J) | |
| 固溶态 | 1005 | 83 |
| 热老化24h | 1115 | 61 |
| 热老化120h | 1135 | 79 |
| 热老化260h | 1086 | 94 |
其中，固溶态马氏体不锈钢的拉伸强度为1005MPa，夏比冲击功为83J；热老化24h后的马氏体不锈钢的拉伸强度为1115MPa，夏比冲击功为61J；热老化120h后的马氏体不锈钢的拉伸强度为1135MPa，夏比冲击功为79J；热老化260h后的马氏体不锈钢的拉伸强度为1086MPa，夏比冲击功为94J。
结果表明，经480℃下加速热老化不同时间后的马氏体不锈钢的拉伸强度维持在1050MPa～1150MPa的稳定范围内，马氏体不锈钢的夏比冲击功随老化时间延长变化不大，本申请提供的马氏体不锈钢表现出较高的强度和优异的抗热老化脆化能力，该不锈钢在480℃以下长时间服役时不会出现热老化脆化问题，能够满足核工业及其它工业领域对安全长效的阀杆等结构材料的性能要求，具有广阔的发展和应用前景。
以上对本发明所提供的马氏体不锈钢、制备方法及应用进行了详细介绍，需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。应当理解，这些实施例只是为进一步说明本申请的特征和优点，帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本领域技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请的保护范围内。
本申请的保护范围可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有不是不同于权利要求文字表述的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素，那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。本申请中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。
Claims (13)
1.一种马氏体不锈钢，按照重量百分比计，所述马氏体不锈钢包括：Cr 11.5-13.5％，Ni7.5-8.5％，Al0.75-0.85％，Cu0.75-0.85％，W 1.0-1.5％，Mo 0.5-0.75％，Si0.2-0.5％，V 0-0.3％，Nb 0-0.3％，B 0-0.005％，C 0.02-0.03％，其余为Fe。
2.根据权利要求1所述的马氏体不锈钢，其中，按照重量百分比计，所述马氏体不锈钢包括：Cr 12-13％，Ni8-8.5％，Al 0.8-0.85％，Cu 0.8-0.85％，W 1.2-1.3％，Mo 0.6-0.7％，Si0.3-0.4％，V 0-0.2％，Nb 0-0.2％，B0.001-0.004％，C 0.02-0.03％，其余为Fe。
3.根据权利要求1或2所述的马氏体不锈钢，其中，所述马氏体不锈钢中，所述Ni与所述Al的含量比值包括(9.5-10.5):1；所述Al与所述Cu的含量比值包括(0.95-1.05):1；所述W与所述Mo的含量比值包括(1.8-2.1)：1；所述V与所述C的含量比值包括(0-15):1；所述Nb与所述C的含量比值包括(0-10):1。
4.根据权利要求3所述的马氏体不锈钢，其中，所述马氏体不锈钢中，所述Ni与所述Al的含量比值包括10:1；所述Al与所述Cu的含量比值包括1:1；所述W与所述Mo的含量比值包括2:1；所述V与所述C的含量比值包括10:1；所述Nb与所述C的含量比值包括10:1。
5.一种权利要求1～4中任一项所述的马氏体不锈钢的制备方法，包括：
将所述马氏体不锈钢的原料通过熔炼炉进行熔炼，得到铸锭工件；
对所述铸锭工件进行锻造处理，得到锻造处理后的铸锭工件；
对所述锻造处理后的铸锭工件进行多步热加工处理，得到所述马氏体不锈钢。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述将所述马氏体不锈钢的原料通过熔炼炉进行熔炼，得到铸锭工件包括：
将所述马氏体不锈钢的原料Ni、Al、Cu进行熔炼，得到熔体Ⅰ；
将所述熔体I与所述马氏体不锈钢的剩余原料合并熔炼，得到所述铸锭工件。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述对所述铸锭工件进行锻造处理，得到锻造处理后的铸锭工件包括：
利用正交锻造方法对所述铸锭工件进行锻造处理，得到所述锻造处理后的铸锭工件。
8.根据权利要求5或7所述的制备方法，其中，所述锻造处理的温度包括1100-1200℃，锻造处理的时间包括0.5-1.5h，锻造比包括(2.5-3.5):1。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述对所述锻造处理后的铸锭工件进行多步热加工处理，得到所述马氏体不锈钢包括：
将所述锻造处理后的铸锭工件于第一温度下进行固溶处理；
将固溶处理后的铸锭工件进行冷轧处理，其中，冷轧处理后的铸锭工件的变形量控制在预设范围；
将冷轧处理后的铸锭工件在第二温度下时效第一时长后，调整所述第二温度至第三温度，并在所述第三温度下时效第二时长，得到所述马氏体不锈钢，其中，所述第三温度大于所述第二温度。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其中，所述第一温度包括1000-1100℃；所述第二温度包括520-550℃；所述第三温度包括580-610℃。
11.根据权利要求9所述的制备方法，其中，所述第一时长包括8-10h，所述第二时长包括2-5h。
12.根据权利要求9所述的制备方法，其中，所述变形量的预设范围包括20-30％。
13.一种利用权利要求1～4中任一项所述的马氏体不锈钢制备得到的核反应堆的阀杆。
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