沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)(hua)(hua)不銹鋼(gang)(gang)是(shi)一類(lei)含(han)沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)(hua)(hua)元素(su)(su)(Cu、Al、Ti、Nb)的(de)(de)鐵(tie)鉻鎳合(he)金(jin),可以通(tong)過熱(re)處理強化(hua)(hua)(hua)(hua),此類(lei)鋼(gang)(gang)具有高強度、足夠(gou)的(de)(de)韌性和適宜的(de)(de)耐蝕性。主(zhu)要應用于宇航工業和一些高技術產業。 沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)(hua)(hua)不銹鋼(gang)(gang)可區分為馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)、半奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)和奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)(hua)(hua)不銹鋼(gang)(gang)三種主(zhu)要類(lei)型(xing),近(jin)年來(lai)又出現了鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)(hua)(hua)不銹鋼(gang)(gang)。在(zai)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)不銹鋼(gang)(gang)中,基(ji)于馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)時(shi)效(xiao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)經驗,近(jin)年來(lai)出現了馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)時(shi)效(xiao)不銹鋼(gang)(gang),與前者比較,后者碳含(han)量較低,其強化(hua)(hua)(hua)(hua)手段主(zhu)要是(shi)靠金(jin)屬間化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)物析出,且熱(re)處理簡單。
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼是一種超低碳型馬氏體沉淀硬化不銹鋼,固溶處理后單次時效即可獲得高的屈服強度與高的塑韌性的良好配合。此外(00Cr12Ni8Cu2TiNb) Custom 455 不銹鋼具有良好的耐蝕性,尤其是耐應力腐蝕性能。此鋼長時服役溫度為450℃,瞬時使用溫度可達800℃。00Cr12Ni8Cu2TiNb 不銹鋼具有良好的工藝性能,易于生產棒、絲、板、帶和鑄件等冶金產品。在零部件制造過程中易于成形、加工和焊接。它主要應用于要求耐蝕不銹的承力部件。
一、化學成分(fen)
00Cr12Ni8Cu2TiNb、 Custom 455 不銹鋼(gang)的化(hua)學成分見表(biao)5-41。
二(er)、室溫力學(xue)性能
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼的室溫力學性能見表5-42至表5-46。
三、疲勞和斷裂(lie)韌性
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼的室溫疲勞性能見圖 5-11。
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼的斷裂韌性和應力腐蝕門檻值見表 5-47。
四、高溫力(li)學性(xing)能
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼的高溫瞬時拉伸性能見表 5-48 。持久強度見表 5-49 。
五、工藝性能(neng)
a. 熱加(jia)工
在馬氏體沉淀(dian)硬(ying)化不銹鋼中,此鋼是屬于(yu)最(zui)(zui)易熱加工(gong)的(de)(de)一種材料(liao)。熱加工(gong)溫度范(fan)圍為900~1260℃,為獲得(de)良好的(de)(de)力(li)學(xue)性能(neng),應在1040~1150℃加熱。為了獲得(de)細小晶粒和熱處理后的(de)(de)最(zui)(zui)佳性能(neng),終加工(gong)溫度應在815~950℃。
b. 冷加(jia)工
盡管此鋼(gang)在退(tui)火(huo)狀態下是馬氏體(ti)組織,但鋼(gang)的(de)硬(ying)度(du)僅為30~35HRC,易于進(jin)(jin)行冷(leng)加工(gong),鋼(gang)的(de)冷(leng)加工(gong)硬(ying)化傾向很低(di)(見表5-45),不需中間退(tui)火(huo)即(ji)可(ke)進(jin)(jin)行較(jiao)(jiao)大變形(xing)量(liang)的(de)冷(leng)加工(gong),最終熱處理前(qian)進(jin)(jin)行冷(leng)變形(xing),可(ke)獲得較(jiao)(jiao)高的(de)拉伸強度(du)和屈服強度(du)。
c. 熱處(chu)理
00Cr12Ni8Cu2TiNb、 Custom 455 不銹鋼的退火和時(shi)效(xiao)處理(li)制(zhi)度較簡單。
退火:816~843℃×30min,水(shui)冷(leng)。對大截(jie)面尺(chi)寸的鋼材,為獲得(de)良好的橫(heng)向性能,可采(cai)用(yong)二(er)次退火工藝(yi),980℃水(shui)冷(leng)后(hou)再加熱到816℃水(shui)冷(leng)。對于(yu)棒、帶等大多數產品(pin)沒(mei)有必要采(cai)用(yong)二(er)次退火工藝(yi),但此(ci)工藝(yi)可獲得(de)大約30HRC的最低硬度。
時(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)硬化:時(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)硬化溫(wen)(wen)度(du)為480~540℃,時(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)間為4小時(shi),冷卻方式(shi)為空冷。480℃時(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)可(ke)得到最高的強度(du)水平。高溫(wen)(wen)時(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)韌(ren)性有所(suo)改善,但伴隨著強度(du)水平的下降。可(ke)根據實際需求選擇時(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)溫(wen)(wen)度(du)和(he)時(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)間,參見(jian)圖5-10。
d. 焊接
采用同(tong)成分的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)材料進行(xing)焊(han)(han)接(jie)(jie),此鋼(gang)可(ke)焊(han)(han)性優良。不需焊(han)(han)前預熱(re)也不需焊(han)(han)后熱(re)處理,最好的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)方法為(wei)TIG。焊(han)(han)后的(de)帶經退火和時(shi)效接(jie)(jie)頭(tou)效率(lv)為(wei)100%,焊(han)(han)后的(de)帶經時(shi)效處理,接(jie)(jie)頭(tou)效率(lv)可(ke)達80%。
六、物理(li)性能
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼的物理性能見表5-50。
七、應用
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼主要應用于小于425℃的耐蝕高強度零部件,如墊片、緊固件、彈簧、閥門,以及裝配件、高性能軸、齒輪等。