奧氏體和鐵素體不銹鋼有良好的耐蝕性,但強度較低;馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的強度高,但耐蝕性較差。沉淀硬化不銹鋼綜合了這幾類鋼的特點,兼有奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼的耐蝕性和馬氏體不銹鋼的高強度。沉淀硬化不銹鋼是20世紀40年代以來,為適應航空、航天工業迅速發展的需要而開發的鋼種,其化學成分一般不超過18-8型奧氏體不銹鋼種的Cr、Ni含量,碳含量較低,一般低于0.10%,通過添加硬化元素(鋁、銅、鉬、鈦和鈮等),在最終形成馬氏體后,經時效處理,析出金屬間化合物(Ni3Al、Ni3Ti)和某些少量碳化物以產生沉淀硬化。它比普通馬氏體不銹鋼具有更高的強度,更好的焊接性、韌性、冷加工成形性和耐蝕性等。某些沉淀硬(ying)化不(bu)銹鋼的強度達到超高強度鋼的水平,而且有較高的高溫強度。因此,廣泛應用于既需要高強度,又要求高耐蝕性和抗氧化性的零部件,如航空發動機的低壓蝸輪軸、導向葉片、工作葉片、風扇框架、燃燒室部件以及石油化工、船舶、核反應堆、汽輪機、高強度鍛件、高壓系統的閥門部件等。
典型(xing)(xing)沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)號用PH來(lai)表示。這(zhe)類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)是在18-8型(xing)(xing)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)及Cr13型(xing)(xing)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)基礎上,加入(ru)起沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)作用的(de)元素,經(jing)固溶退(tui)火和時效處(chu)理(li)的(de)雙重處(chu)理(li)產(chan)生沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)。沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)分為(wei)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)、半奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)和奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。所以這(zhe)類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)不(bu)(bu)(bu)(bu)僅具(ju)有(you)很好的(de)耐腐(fu)蝕性,而且具(ju)有(you)很高(gao)的(de)強度,焊接性也很好。典型(xing)(xing)的(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)有(you)05Cr17Ni4Cu4Nb(0Cr17Ni4Cu4Nb17-4PH);半奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)有(you)07Cr17Ni7Al(17-7PH);奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)有(you)06Cr17Ni10P(17-10P)。
沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)可區分為馬(ma)(ma)氏體(ti)、半奧(ao)氏體(ti)和奧(ao)氏體(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)三(san)種主(zhu)要類型,近(jin)年來又出現(xian)了鐵素體(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。在馬(ma)(ma)氏體(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中,基于馬(ma)(ma)氏體(ti)時(shi)效鋼(gang)的(de)經驗,近(jin)年來出現(xian)了馬(ma)(ma)氏體(ti)時(shi)效不(bu)銹(xiu)鋼(gang),與前者比較(jiao),后者碳含(han)量較(jiao)低,其(qi)強化(hua)(hua)手段主(zhu)要是靠(kao)金(jin)屬間(jian)化(hua)(hua)合物析(xi)出,且熱處(chu)理簡單(dan)。
沉淀(dian)硬化不銹(xiu)鋼的特點如(ru)下:
1. 沉淀硬化不銹鋼的(de)熱處理工藝復雜(za),只有按規定嚴格執行、嚴格控(kong)制溫度、時(shi)間、冷卻速(su)度等參數才(cai)能得(de)到理想的(de)性(xing)能。
2. 沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)銹鋼中沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)相在(zai)沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)銹鋼中,經時(shi)(shi)效處(chu)理(li)(li)后(hou)其主要沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)相有(you)面心(xin)立方結構富銅相,時(shi)(shi)效相的(de)類(lei)型與存在(zai)與否和合金成分、熱處(chu)理(li)(li)條件相關。
至(zhi)目前為止,在世界范圍內已有十多個牌號(hao)(hao),我國標(biao)準(GB/T 20878-2007)列入(ru)十個牌號(hao)(hao)。