自40年代以來,首先為適應迅速進步的航空、航天工業的需要,發展了沉淀硬化不銹鋼。其化學成分一般不超過18-8鉻鎳奧氏體不銹鋼的鉻、鎳含量,碳含量低,添加有少量形成析出硬化相的所謂硬化元素,如鋁、鈦、鈮、銅和鉬等。在最終形成馬氏體后,經時效處理,析出金屬間化合物(如Ni3A1、Ni3Ti等)和某些少量碳化物以產生沉淀硬化。它比普通馬氏(shi)體(ti)不銹鋼具有更高的強度,更好的可焊性、韌性、冷加工成形性和耐蝕性等。主要有馬氏體型沉淀硬化不(bu)銹(xiu)鋼和半奧氏體(奧氏體-馬氏體)型沉淀硬化不銹鋼。前者以GB0Cr17Ni4Cu4Nb(相當美國阿姆公司商業代號17-4PH)鋼,后者以GB0Cr17Ni7A1(相當17-7PH)及 0Cr15Ni7Mo2A1(相當PH15-7Mo)鋼為代表。簡稱PH(PrecipitationHardening)不銹鋼。
60年代初,國際鎳公司利(li)用超低碳馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)進行(xing)沉(chen)淀硬(ying)化,研制了(le)一種高強度、高韌性(xing)的(de)(de)(de)Fe-Ni系馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)時(shi)效(xiao)(xiao)鋼(gang)。為(wei)改(gai)善耐蝕性(xing)能,隨后發展了(le)含鉻(ge)的(de)(de)(de)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)時(shi)效(xiao)(xiao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。它利(li)用馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)相(xiang)變、超低碳馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)和金屬間化合物相(xiang)的(de)(de)(de)時(shi)效(xiao)(xiao)硬(ying)化等相(xiang)結合的(de)(de)(de)方(fang)法,獲(huo)得優良的(de)(de)(de)綜合性(xing)能,成為(wei)正在發展中的(de)(de)(de)新一代高強度不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。它具有馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)時(shi)效(xiao)(xiao)鋼(gang)的(de)(de)(de)全部(bu)優點和比沉(chen)淀硬(ying)化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)更優越的(de)(de)(de)性(xing)能。
我國從60年(nian)代初開始,逐漸發展了奧(ao)氏體(ti)型、半奧(ao)氏體(ti)型、馬(ma)(ma)氏體(ti)型沉淀硬化不銹鋼和馬(ma)(ma)氏體(ti)時(shi)效不銹鋼。
一、半奧氏體沉淀硬化不銹鋼(gang)
半奧(ao)氏(shi)(shi)體型(xing)PH不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),是以奧(ao)氏(shi)(shi)體狀態(tai)(tai)供貨(huo)。奧(ao)氏(shi)(shi)體因屬面心(xin)立方(fang)晶(jing)格(ge)結構(gou),塑性好,具有易于各(ge)類(lei)加(jia)工等(deng)優良(liang)(liang)的工藝性能。此類(lei)鋼(gang)(gang)在交貨(huo)前,需進(jin)行固溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(簡稱(cheng)A處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li),一(yi)般(ban)在1000~1050℃,空冷)。經(jing)A處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)后(hou)的狀態(tai)(tai)(簡稱(cheng)A態(tai)(tai)),其金相組(zu)織基本為(wei)奧(ao)氏(shi)(shi)體,尚(shang)含約5~20%的鐵素體。但不(bu)(bu)穩定(ding)。為(wei)保證獲得上述室溫不(bu)(bu)穩定(ding)的奧(ao)氏(shi)(shi)體組(zu)織,最關鍵的是必須(xu)嚴格(ge)控制(zhi)好化學成分(fen),并通(tong)過正確的熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)方(fang)法控制(zhi)馬氏(shi)(shi)體相變溫度(du)區,使(shi)鋼(gang)(gang)在成型(xing)和制(zhi)造容器部件的過程中(zhong)(zhong)處(chu)(chu)(chu)于奧(ao)氏(shi)(shi)體狀態(tai)(tai),從而(er)具有奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)容易冷加(jia)工成形和焊接等(deng)優良(liang)(liang)的工藝性能。然后(hou),需經(jing)特殊的中(zhong)(zhong)間處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li),使(shi)奧(ao)氏(shi)(shi)體轉變為(wei)低碳(tan)馬氏(shi)(shi)體基體,并進(jin)一(yi)步(bu)通(tong)過時(shi)效處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)進(jin)行沉淀硬化達到(dao)更高的強度(du)。
鑒于此類鋼(gang)的(de)熱處(chu)(chu)理(li)(li)工藝制度(du)是不銹鋼(gang)中最復雜的(de)一種(zhong),要求也十分嚴格。應切實執行有關規(gui)定(ding),才(cai)能得(de)到(dao)標準性能。但也可根據(ju)設計人員和用戶(hu)的(de)不同要求和具體制造(zao)使用情況(kuang),在相(xiang)當寬的(de)溫度(du)和時間范圍內進(jin)行各種(zhong)選擇,制定(ding)特殊的(de)熱處(chu)(chu)理(li)(li)工藝制度(du)。這里(li)以其代表鋼(gang)種(zhong)為例,僅簡化介紹幾種(zhong)基本(ben)的(de)熱處(chu)(chu)理(li)(li)方法。
半奧(ao)氏體(ti)PH不銹鋼經(jing)固溶處理后(hou)(A態),其強度很(hen)低。因此,首先(xian)必(bi)須使奧(ao)氏體(ti)轉變為馬氏體(ti)。完成這一相變硬化(hua)過程,可采取三種途徑。
1. 調節(jie)處理(簡稱T處理)
經A處(chu)理后的奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti),在(zai)隨后的加熱過(guo)程(cheng)中,會析出富鉻(ge)碳化(hua)(hua)物,使奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)中實際成分發生變(bian)化(hua)(hua)(如鉻(ge)、碳、氮等含量下降),穩定(ding)(ding)性(xing)降低,冷卻時更(geng)容易轉變(bian)為馬(ma)(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)。即影響(提高(gao))了馬(ma)(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)轉變(bian)溫(wen)(wen)度(du)(du)(M3)。換言之(zhi),通過(guo)選擇合適(shi)的溫(wen)(wen)度(du)(du)和保溫(wen)(wen)一定(ding)(ding)的時間,可以(yi)控制M、點(dian)高(gao)于室(shi)溫(wen)(wen)至某(mou)一溫(wen)(wen)度(du)(du)。如此類(lei)PH鋼一般在(zai)700~800℃作為奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)調節溫(wen)(wen)度(du)(du),冷卻至室(shi)溫(wen)(wen)后,主要組(zu)織為低碳馬(ma)(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(其M,點(dian)約在(zai)65~93℃,馬(ma)(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)轉變(bian)終了溫(wen)(wen)度(du)(du)M:點(dian)約為16℃)(6)。
2. 冷處理(簡稱(cheng)R處理)
經A處(chu)理(li)(li)后(hou)的鋼也可以采(cai)用冷處(chu)理(li)(li)方法(fa)(fa)使奧(ao)氏體(ti)轉(zhuan)變為馬(ma)氏體(ti)。最(zui)簡單的辦法(fa)(fa)是深冷處(chu)理(li)(li)。如(ru)此類PH鋼A態直接置(zhi)于-150℃左右(已低于M:點)。但(dan)這在工藝上難以實現(一般易獲得(de)的冷處(chu)理(li)(li)溫(wen)度(du)為-78℃)。因此,通常先經過(guo)高溫(wen)調節處(chu)理(li)(li)(約950℃左右),只析(xi)出少量碳化(hua)物(wu)(其(qi)Ms點約在室溫(wen),M1點約為-73℃)。而后(hou)再(zai)經-78℃冷處(chu)理(li)(li),可獲得(de)相對T處(chu)理(li)(li)含碳較高的馬(ma)氏體(ti)組織。
綜上(shang)所(suo)述,T處理(li)和(he)(he)(he)R處理(li),一般均包括(kuo)了奧氏(shi)體(ti)成(cheng)分調整(zheng)的處理(li)和(he)(he)(he)隨(sui)后的馬(ma)氏(shi)體(ti)相變處理(li)兩個步驟。T和(he)(he)(he)R處理(li)后的狀(zhuang)態依次稱為T和(he)(he)(he)R狀(zhuang)態。
3. 冷(leng)變形處理(li)(簡稱C處理(li))
經A處(chu)理后的(de)奧氏體,只要成(cheng)分控制(zhi)或(huo)調整得恰當,在室溫下進行塑性變(bian)(bian)形(xing)或(huo)冷(leng)加工(變(bian)(bian)形(xing)),也(ye)可誘發馬氏體相變(bian)(bian)。為獲得必要數量(liang)的(de)馬氏體,冷(leng)軋時宜高于60%的(de)變(bian)(bian)形(xing)量(liang)。
最后(hou)(hou)熱(re)(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)是時(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(簡(jian)稱H處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li))。通(tong)過(guo)各種途徑獲(huo)得的(de)(de)(de)(de)過(guo)飽和低碳馬(ma)(ma)氏(shi)體基(ji)體,均需經H處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)產生沉(chen)淀(dian)硬化(hua)。其(qi)溫(wen)度范圍(wei)一(yi)般在450~650℃左右。當(dang)金屬間化(hua)合物微細的(de)(de)(de)(de)析出(chu)相即將析出(chu)(即孕育(yu)期的(de)(de)(de)(de)最后(hou)(hou)階段(duan))時(shi),獲(huo)得最高強化(hua)作用(yong)。若(ruo)延(yan)長時(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)間(或提高H處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度)會(hui)造成過(guo)時(shi)效(xiao)(xiao),反而使強度有(you)(you)所(suo)降(jiang)低。但常對耐(nai)蝕性有(you)(you)利(li)。如同(tong)最高強度狀(zhuang)態(tai)(tai)比(bi)較,一(yi)般PH不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)斷裂韌性和抗(kang)應力腐蝕性能均有(you)(you)提高(8)。此(ci)類鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)時(shi)效(xiao)(xiao)比(bi)簡(jian)單的(de)(de)(de)(de)沉(chen)淀(dian)硬化(hua)機理(li)(li)(li)(li)復雜的(de)(de)(de)(de)多,尤(you)其(qi)是在565℃過(guo)時(shi)效(xiao)(xiao)時(shi),同(tong)時(shi)發生的(de)(de)(de)(de)還有(you)(you)馬(ma)(ma)氏(shi)體基(ji)體的(de)(de)(de)(de)回火和部分逆轉(zhuan)變(bian)為(wei)奧(ao)氏(shi)體等(deng)。時(shi)效(xiao)(xiao)過(guo)程的(de)(de)(de)(de)沉(chen)淀(dian)硬化(hua),還可采取分級(ji)時(shi)效(xiao)(xiao),一(yi)般采用(yong)多級(ji)時(shi)效(xiao)(xiao)(簡(jian)稱MH處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li))達到(dao)更佳效(xiao)(xiao)果。此(ci)類鋼(gang)常用(yong)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)工(gong)藝(yi)制(zhi)度代表(biao)符號有(you)(you)TH、RH、CH等(deng)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)。H后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)數字按外來習慣(guan)指時(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)華氏(shi)溫(wen)度。例(li)如,常見TH1050表(biao)示A處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)后(hou)(hou),再經T處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)和565℃(華氏(shi)1050F)H處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)一(yi)種標準(zhun)熱(re)(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)制(zhi)度,其(qi)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)狀(zhuang)態(tai)(tai)稱為(wei)TH1050狀(zhuang)態(tai)(tai)。
二、馬氏體沉淀硬化(hua)不銹鋼
馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)PH不(bu)(bu)銹鋼(gang)通(tong)常(chang)以(yi)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)狀(zhuang)態供貨(有的(de)含低于(yu)10%的(de)鐵(tie)素體(ti)(ti))。以(yi)其(qi)代表鋼(gang)種0Cr17Ni4Cu4Nb為(wei)例,其(qi)化學成(cheng)分保(bao)證了經固溶(A)處理后空冷(leng)至室溫(wen)時(shi)(shi)為(wei)低碳馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(含鐵(tie)素體(ti)(ti)小于(yu)2~5%)組織(雖比普通(tong)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)易(yi)于(yu)加工(gong),但不(bu)(bu)如(ru)半奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)PH不(bu)(bu)銹鋼(gang),較難進行深度(du)冷(leng)成(cheng)型)。再(zai)經時(shi)(shi)效(xiao)(H)處理產生沉淀硬(ying)化。與半奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)PH不(bu)(bu)銹鋼(gang)相比其(qi)強(qiang)化機理相同(tong),但熱處理工(gong)藝簡(jian)單。通(tong)過改變H處理溫(wen)度(du),可在相當(dang)寬的(de)范圍(wei)內調整機械性(xing)能。其(qi)耐蝕性(xing)常(chang)可接(jie)近(jin)18-8奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang),比普通(tong)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)優越。其(qi)焊(han)接(jie)性(xing)能較好,不(bu)(bu)需焊(han)前(qian)預熱,但對缺口敏(min)感性(xing)大。當(dang)溫(wen)度(du)高于(yu)425℃時(shi)(shi),其(qi)強(qiang)度(du)顯著下(xia)降。
三、馬氏體時效不銹(xiu)鋼
馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)時(shi)效(xiao)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)通常(chang)以(yi)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)狀態供(gong)貨。其(qi)主要(yao)特點(dian)是含(han)碳量(liang)(liang)很(hen)低,一(yi)(yi)般(ban)(ban)不(bu)(bu)(bu)(bu)大于0.03%C,甚至(zhi)達到(dao)高(gao)純化(hua)(hua)(hua)。經固溶處理(li)(li)(li)后,冷(leng)至(zhi)室(shi)溫獲得體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)心立方(fang)晶格結構(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(不(bu)(bu)(bu)(bu)同于碳鋼(gang)(gang)中(zhong)常(chang)見的(de)(de)(de)(de)那種因(yin)碳過(guo)飽和(he)(he)(he)引起的(de)(de)(de)(de)畸(ji)變(bian)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)心正方(fang)結構(gou)(gou))。超低碳馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)塑性(xing)、韌(ren)性(xing)和(he)(he)(he)冷(leng)加工成形性(xing)(冷(leng)變(bian)形量(liang)(liang)可(ke)達80%以(yi)上)。而(er)后通過(guo)時(shi)效(xiao)處理(li)(li)(li)析出金(jin)屬(shu)間化(hua)(hua)(hua)合物(wu)達到(dao)高(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度。此類鋼(gang)(gang)中(zhong)鎳含(han)量(liang)(liang)對組織和(he)(he)(he)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度均有(you)影響。它與某(mou)些(xie)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)元素(su)形成沉淀(dian)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)相(xiang)(xiang),還(huan)可(ke)固溶強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)(hua)(hua)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)。鎳屬(shu)于形成并穩定(ding)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)元素(su),可(ke)減少鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(δ相(xiang)(xiang))。同時(shi),它又強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)烈(lie)降(jiang)低馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)轉變(bian)溫度(一(yi)(yi)般(ban)(ban)希望(wang)M1點(dian)在室(shi)溫以(yi)上),故而(er)鎳含(han)量(liang)(liang)受到(dao)限制(zhi),一(yi)(yi)般(ban)(ban)約(yue)含(han)4~8%Ni。含(han)鉻(ge)量(liang)(liang)一(yi)(yi)般(ban)(ban)低于15%,達不(bu)(bu)(bu)(bu)到(dao)高(gao)鉻(ge)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)水平,但比(bi)Cr13型(xing)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)要(yao)好些(xie)。眾所周知,沉淀(dian)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)處理(li)(li)(li)往(wang)往(wang)帶來耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)有(you)所下(xia)降(jiang)和(he)(he)(he)增加氫脆的(de)(de)(de)(de)敏(min)感性(xing),馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)時(shi)效(xiao)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),一(yi)(yi)般(ban)(ban)地說,因(yin)無鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(δ相(xiang)(xiang))和(he)(he)(he)碳化(hua)(hua)(hua)物(wu)的(de)(de)(de)(de)析出等(deng)原因(yin),雖在某(mou)些(xie)環境(jing)介質條(tiao)件下(xia)對應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)敏(min)感,但比(bi)普通馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)(he)(he)PH不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)性(xing)能(neng)優(you)(you)越得多。此類鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)純度(控(kong)制(zhi)有(you)害雜質元素(su)如C、P、Si、N、S等(deng)的(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang))及其(qi)熱處理(li)(li)(li)對斷裂韌(ren)性(xing)和(he)(he)(he)應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)等(deng)性(xing)能(neng)有(you)重要(yao)影響。由于此類鋼(gang)(gang)是航(hang)空航(hang)天(tian)工業重要(yao)材料,不(bu)(bu)(bu)(bu)僅要(yao)求高(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度和(he)(he)(he)高(gao)的(de)(de)(de)(de)屈強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)比(bi),而(er)且對其(qi)構(gou)(gou)件長(chang)期儲運和(he)(he)(he)使(shi)用的(de)(de)(de)(de)安全可(ke)靠性(xing)要(yao)求很(hen)高(gao)。60年(nian)代中(zhong)期以(yi)來,在應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)領域(yu),引入了斷裂力(li)學理(li)(li)(li)論,采用應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)開(kai)裂門(men)檻應(ying)(ying)力(li)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度因(yin)子(zi)(Kiscc)來衡量(liang)(liang)具有(you)宏觀裂紋的(de)(de)(de)(de)材料在應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)條(tiao)件下(xia)的(de)(de)(de)(de)破斷韌(ren)性(xing)值。積(ji)極開(kai)展(zhan)了其(qi)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)機理(li)(li)(li)、斷裂韌(ren)性(xing)和(he)(he)(he)應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)裂紋等(deng)之間關(guan)系的(de)(de)(de)(de)研(yan)究。馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)時(shi)效(xiao)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)可(ke)按(an)鐵(tie)鉻(ge)鎳和(he)(he)(he)鐵(tie)鉻(ge)(鎳)鈷(gu)系分(fen),也可(ke)按(an)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度級別分(fen),如新(xin)型(xing)超高(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)時(shi)效(xiao)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)等(deng)。總之,馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)時(shi)效(xiao)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)因(yin)具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)機械性(xing)能(neng)和(he)(he)(he)工藝(yi)(包括(kuo)焊接)性(xing)能(neng),并兼(jian)有(you)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)等(deng),已成為析出硬(ying)化(hua)(hua)(hua)型(xing)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)主要(yao)發(fa)展(zhan)方(fang)向。
綜上所述(shu),包括馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)型(xing)不銹(xiu)(xiu)鋼、半奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)型(xing)和(he)(he)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)型(xing)PH不銹(xiu)(xiu)鋼以(yi)及馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)時效不銹(xiu)(xiu)鋼,其共同特(te)點是著眼于強度和(he)(he)硬度,適(shi)用于超(chao)過奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)型(xing)和(he)(he)鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)型(xing)不銹(xiu)(xiu)鋼強度要求(qiu)并兼有一(yi)定耐蝕性的用途。
關(guan)于沉淀硬(ying)化不(bu)銹(xiu)鋼的分(fen)類,目前比較混亂。歸(gui)納起來大體有幾種意見:
1. 我國1964年出(chu)版的(de)《合金(jin)鋼(gang)(gang)手冊》將(jiang)馬氏體(ti)(ti)型(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)按化(hua)學(xue)成分(fen)劃分(fen)為鉻和(he)鉻鎳鋼(gang)(gang)兩類。其中(zhong)馬氏體(ti)(ti)鉻鎳不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong),又按熱處理強化(hua)機理之(zhi)不(bu)(bu)同分(fen)為淬火(huo)馬氏體(ti)(ti)(如1Cr17Ni2)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)沉淀(dian)硬化(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)兩類。換(huan)句(ju)話說,是將(jiang)沉淀(dian)硬化(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)歸(gui)入(ru)馬氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)這一(yi)大(da)類型(xing)。但因PH不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)有其特殊性,強化(hua)機理同普通馬氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)有明顯(xian)區別,我國GB標(biao)(biao)準和(he)日本JIS標(biao)(biao)準等均將(jiang)其獨立分(fen)列為一(yi)個類型(xing)。
2. 60年(nian)代以來(lai)(lai),馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)時效(xiao)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)迅速發(fa)(fa)展,可將馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)按發(fa)(fa)展階段先(xian)后(hou)分為:第(di)一代-20年(nian)代開(kai)(kai)始發(fa)(fa)展起來(lai)(lai)的(de)(de)(普通)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang);第(di)二代-40年(nian)代開(kai)(kai)始發(fa)(fa)展起來(lai)(lai)的(de)(de)沉淀硬化(PH)不(bu)(bu)銹鋼(gang);第(di)三代--60年(nian)代開(kai)(kai)始發(fa)(fa)展起來(lai)(lai)的(de)(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)時效(xiao)不(bu)(bu)銹鋼(gang)。
因為(wei)PH不(bu)(bu)銹鋼和馬(ma)氏體時效不(bu)(bu)銹鋼的共同(tong)點都(dou)是依靠馬(ma)氏體相(xiang)變硬化(hua)和經時效處理(li)的(析出(chu))沉(chen)淀(dian)硬化(hua)相(xiang)結合而強化(hua)。因此(ci)常將兩(liang)者歸為(wei)一(yi)類(lei)。總(zong)稱為(wei)沉(chen)淀(dian)硬化(hua)型,另一(yi)種
意見則建議(yi)總稱(cheng)為馬氏體(ti)時效(xiao)不(bu)銹鋼類(lei)(lei)。不(bu)論(lun)名稱(cheng)如何,關(guan)鍵是分(fen)清馬氏體(ti)PH不(bu)銹鋼、半奧氏體(ti)PH不(bu)銹鋼和馬氏體(ti)時效(xiao)不(bu)銹鋼三類(lei)(lei)之間的異同。
另一種(zhong)意見將PH不(bu)銹(xiu)鋼(gang)和馬氏體時效不(bu)銹(xiu)鋼(gang)均歸入高(gao)(gao)強(qiang)度不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。因何謂高(gao)(gao)強(qiang)度鋼(gang)的具體標(biao)準界限尚未統一,又如馬氏體PH不(bu)銹(xiu)鋼(gang)常分(fen)為中強(qiang)度級(ji)和高(gao)(gao)強(qiang)度級(ji)。因此,對高(gao)(gao)強(qiang)度不(bu)銹(xiu)鋼(gang)這(zhe)一名稱,仍有異議。
3. 美(mei)(mei)國(guo)《不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)手冊》(1977年(nian))將奧氏體(ti)型(xing)沉淀(dian)硬化不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(如A286等)列入(ru)(ru)沉淀(dian)硬化型(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中。而(er)美(mei)(mei)國(guo)《金屬手冊》(1985年(nian)版)卻(que)把沉淀(dian)硬化不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)和(he)(he)馬氏體(ti)時效不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)均列入(ru)(ru)耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱(re)鋼(gang)而(er)未列入(ru)(ru)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。我國(guo)相(xiang)當美(mei)(mei)國(guo)A286的(de)牌號為(wei)GH132,歸屬鐵(tie)基高溫(wen)合金(或稱耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱(re)合金)、近似A286的(de)0Cr15Ni25Ti2MoA1VB鋼(gang)列入(ru)(ru)GB耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱(re)鋼(gang)標準。0Cr17Ni4Cu4Nb和(he)(he)0Cr17Ni7A1 PH不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)同時列入(ru)(ru)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)和(he)(he)耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱(re)鋼(gang)GB標準之中。這說(shuo)明至今還沒有一種(zhong)統一的(de)分類(lei)方法(fa)。但一般認為(wei)奧氏體(ti)型(xing)沉淀(dian)硬化不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),屬于鐵(tie)基耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱(re)合金的(de)前身,并(bing)可在更高的(de)溫(wen)度范(fan)圍使(shi)用(yong),如A286類(lei),宜(yi)歸入(ru)(ru)耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱(re)范(fan)疇。