沉(chen)淀硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)是(shi)一類含沉(chen)淀硬(ying)化(hua)元素(Cu、Al、Ti、Nb)的(de)鐵鉻鎳(nie)合金,可(ke)以通過熱(re)處理(li)強(qiang)化(hua),此類鋼(gang)具有(you)高強(qiang)度、足夠的(de)韌性和適宜的(de)耐蝕性。主要(yao)(yao)應用于宇航(hang)工(gong)業(ye)和一些高技術產(chan)業(ye)。 沉(chen)淀硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)可(ke)區分為馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)、半奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)和奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)沉(chen)淀硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)三(san)種主要(yao)(yao)類型,近年(nian)來(lai)又出(chu)現(xian)了鐵素體(ti)(ti)沉(chen)淀硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)。在(zai)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)沉(chen)淀不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中,基于馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)時效鋼(gang)的(de)經驗,近年(nian)來(lai)出(chu)現(xian)了馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)時效不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang),與前者比(bi)較,后者碳含量較低,其強(qiang)化(hua)手段(duan)主要(yao)(yao)是(shi)靠(kao)金屬間化(hua)合物析出(chu),且熱(re)處理(li)簡(jian)單(dan)。
A-286 鋼是最早開發出的奧氏體沉淀硬化不(bu)銹鋼,該鋼的基體為非常穩定的奧氏體,即使使用大的冷變形、冷處理也不會發生轉變。我國列入GB/T 20878-2007的奧氏體沉淀硬化不銹鋼的牌號有一個,即06Cr15Ni25TiM(表9.16),其化學成分與A-286鋼相同。
06Cr15Ni25TiM、A-286 鋼經固溶處理和時效后,有高的強度和韌性,同時具有良好的抗氧化性能和耐蝕性,使用溫度可達700℃,屬于鐵基高溫合金,常以鍛件和鑄件用于航空發動機的受力件,如葉片、導向葉片、軸、框架等。該鋼在低溫時也有良好的韌性和抗蝕性。
06Cr15Ni25TiM、A-286 鋼一般采用兩種固溶溫度:980℃和900℃,采用油冷或水冷,以避免冷卻過程中發生析出。980℃固溶時得到大的晶粒,可以得到良好的抗蠕變性能;900℃固溶處理得到細晶粒,可獲得瞬時強度和塑韌性均好的綜合力學性能。該鋼在熱處理過程中產生的尺寸變化小。
06Cr15Ni25TiM、A-286 鋼的時效溫度為650~760℃,時效時在基體均勻析出的γ’-Ni3(Ti,Al)相是主要的強化相,具有面心立方點陣。γ’相的溶解溫度為860℃,因此時效溫度均在860℃以下。A-286鋼長期時效或高溫長期使用會發生γ’→η-Ni3Ti(六方點陣)轉變,η相的強化效果差,并減低鋼的韌性。
06Cr15Ni25TiM、A-286 鋼的室溫強度不如其他一些沉淀硬化不銹鋼,但其高溫強度高,在經980℃×1h油冷+720℃x16h處理后,在20℃、540℃、650℃和760℃下的σb分別為1007MPa、903MPa、718MPa和441MPa。A-286 鋼的主要缺點是焊接性能差,易產生焊接裂紋。
奧氏體沉淀硬(ying)化(hua)不(bu)銹鋼(gang)的鋼(gang)種少,應(ying)用不(bu)廣(guang)泛,已逐漸被以后不(bu)斷發展(zhan)的Fe-Ni基(ji)高(gao)溫合金所代替。