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Ferrium S53

 Ferrium S53是20世(shi)紀末由美國Qust Tak公司基(ji)于(yu)(yu)計(ji)算的(de)(de)(de)材料設計(ji)技術研發出(chu)的(de)(de)(de)一種馬氏體沉淀(dian)硬化不銹鋼，Carpenter技術公司提供(gong)產品，用(yong)以滿(man)足美國航母艦載機(ji)用(yong)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)強(qiang)(qiang)、高(gao)(gao)韌且在海(hai)洋(yang)大氣環境(jing)下使用(yong)的(de)(de)(de)超高(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度(du)不銹鋼。航母艦載機(ji)關鍵結構(gou)件(jian)常用(yong)300M、Aermet 100等超高(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度(du)鋼制作，但這類鋼很容易受腐蝕(shi)，都必須采用(yong)嚴重(zhong)危害環境(jing)且費用(yong)昂貴的(de)(de)(de)氰化鍍鎘工藝(yi)，還需長(chang)期維修，而Ferrium S53的(de)(de)(de)力學性(xing)能等于(yu)(yu)或優于(yu)(yu)傳統的(de)(de)(de)超高(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度(du)鋼，如300M和SISI4340（表(biao)9.63），且耐蝕(shi)性(xing)能顯著(zhu)高(gao)(gao)于(yu)(yu)300M和SISI4340。

 Ferrium S53 鋼采用(yong)(yong)雙真空冶煉，以(yi)保持高的純潔度。該鋼一(yi)般(ban)使用(yong)(yong)精(jing)鍛(duan)機開坯，部件則使用(yong)(yong)模鍛(duan)成(cheng)形(xing)。

 Ferrium S53鋼(gang)的(de)(de)熱(re)處理(li)工藝采用真(zhen)空(kong)淬火和(he)真(zhen)空(kong)回火以防止表(biao)面(mian)脫碳，推薦的(de)(de)淬火加熱(re)溫度(du)為（1085±15）℃，保(bao)溫時間為1h，在油中淬火，冷至室(shi)溫后(hou)進行-73℃或更低溫度(du)的(de)(de)冷處理(li)，時間為1～3h，冷處理(li)后(hou)在空(kong)氣中回溫至室(shi)溫，目的(de)(de)是(shi)使(shi)馬氏體盡可能轉變完全(quan)。實際上經過(guo)上述處理(li)后(hou)，鋼(gang)中仍(reng)存在少量(liang)殘余奧(ao)氏體，然后(hou)回火2次。

 Ferrium S53鋼的二次強化主要依靠回火時析出與基體共格的納米級M₂C型碳化物，這主要依靠鉬、鎢、釩含量的合理設計；鈷和鎳的含量可以控制Ms點的溫度，使鋼在淬火后獲得盡可能多的高位錯密度的板條馬氏體組織。

 第一次的回火溫度為500℃（3h），油中冷卻，再在-73℃或更低溫度進行冷處理，時間為1～3h，冷處理后在空氣中回溫至室溫。回火過程中在430℃以上開始析出強化相M₂C型碳化物，強度和硬度在回火溫度為490℃左右達到峰值。在回火過程中殘余奧氏體逐漸分解和減少并轉化為細小的薄膜狀，在490℃以上開始，逆轉變奧氏體薄膜在馬氏體板條間形成，更高溫度回火時將出現M₂₃C₆型碳化物，鋼的強度下降。第二次回火的目的是使組織穩定，回火溫度為482℃（12h），在空氣中冷卻。

 Ferrium S53鋼不但有高的強度和韌性，其疲勞性能和缺口疲勞性能也優于300M鋼。該鋼的成分設計可使其在腐蝕環境下生成結構為尖晶石的鈍態氧化膜中富集盡可能多的鉻，析出的M2C型碳化物的尺寸應小于鈍化膜的厚度。Ferri-um S53鋼在海水和海洋大氣中具有高的耐蝕性和耐應力腐蝕性能，其耐蝕性能相當于15-5PH H900鋼。

 Ferrium S53鋼已用于(yu)包括飛(fei)機起落架(jia)在內的多種重要部(bu)件。