沉淀硬化不銹鋼(也有稱析出強化不銹鋼)常用于核電宇航等工業,主要特點是一類具有超高強度的不銹鋼。一般按其組織形態可分為三類:沉淀硬化馬氏(shi)體不(bu)銹鋼,沉淀硬化半奧氏體不銹(xiu)鋼,沉淀硬化奧氏體不銹鋼,也有的書把第一類歸到馬氏體不銹鋼,第二類、第三類歸到奧氏體不銹鋼。
馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)時(shi)(shi)效(xiao)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)是(shi)固溶處理(li)(li)(li)(li)后(hou)(hou),冷至(zhi)室(shi)溫時(shi)(shi)總是(shi)以馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)存在(zai)(zai)(zai),由(you)固溶態(tai)再(zai)進行時(shi)(shi)效(xiao)處理(li)(li)(li)(li)產生析出相(xiang)而強化(hua)。也有資(zi)料(liao)把(ba)這類鋼(gang)分(fen)為馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)沉(chen)淀硬(ying)化(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)和馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)時(shi)(shi)效(xiao)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),在(zai)(zai)(zai)固溶態(tai)下,前者在(zai)(zai)(zai)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)(ti)中含少量的(de)(de)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(10%左右)和少量殘余奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti),后(hou)(hou)者為馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)(ti)中只(zhi)有少量的(de)(de)殘余奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti),后(hou)(hou)者的(de)(de)韌(ren)性相(xiang)對較高。沉(chen)淀硬(ying)化(hua)半奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)是(shi)固溶熱(re)處理(li)(li)(li)(li)后(hou)(hou),冷至(zhi)室(shi)溫時(shi)(shi),以奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)存在(zai)(zai)(zai),而且含有5%~20%鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi),但(dan)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)不(bu)是(shi)十分(fen)穩(wen)定,通過一(yi)系列(lie)熱(re)冷處理(li)(li)(li)(li)或機械變形處理(li)(li)(li)(li)后(hou)(hou),奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉變成馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti),再(zai)通過時(shi)(shi)效(xiao)而強化(hua)。
奧氏體沉淀硬(ying)化(hua)(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),其組(zu)(zu)織(zhi)為(wei)穩定奧氏體組(zu)(zu)織(zhi),熱處(chu)(chu)(chu)理(li)是不(bu)能改(gai)變組(zu)(zu)織(zhi),為(wei)此,只能通過(guo)加入析出強化(hua)(hua)(hua)元(yuan)素,通過(guo)時(shi)效處(chu)(chu)(chu)理(li)而(er)強化(hua)(hua)(hua)。沉淀硬(ying)化(hua)(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)力學性能除(chu)對(dui)化(hua)(hua)(hua)學成分敏感外,對(dui)熱處(chu)(chu)(chu)理(li)制度也很(hen)敏感,因而(er)在實際生產中(zhong)這類鋼(gang)(gang)(gang)必須嚴格按照熱處(chu)(chu)(chu)理(li)工(gong)藝(yi)規程操作。常用的熱處(chu)(chu)(chu)理(li)工(gong)藝(yi)有如(ru)下(xia)幾種(zhong):
均勻(yun)化處理:一般指鑄、鍛件,在1150℃左右進(jin)行加熱,促使合金元素和組織(zhi)均勻(yun)化。
高溫固溶(rong)處理:通常在1000℃以上析出(chu)相(xiang)分解,使鋼進(jin)行再結(jie)晶軟化。
調整處理:處理溫(wen)度(du)為760~1000℃,調整鋼中合金元(yuan)素的分布(bu),控制馬氏體的相變溫(wen)度(du)。
時效處理:處理溫(wen)度(du)(du)為(wei)460~620℃,處理溫(wen)度(du)(du)與時間對(dui)組(zu)織和力學(xue)性能(neng)影響較大(da),若(ruo)希望獲得較好(hao)的韌性,可采(cai)用較高的時效溫(wen)度(du)(du)處理。
冰冷處(chu)理:處(chu)理溫度為(wei)-50~-80℃,使具有較(jiao)低(di)的馬(ma)氏體相變溫度鋼也能完(wan)全轉變為(wei)馬(ma)氏體組織(zhi)。
轉變冷卻處(chu)理(li):在一(yi)定(ding)時(shi)(shi)間(jian)內冷卻到某一(yi)溫度(du)并保(bao)持(chi)一(yi)段時(shi)(shi)間(jian)的處(chu)理(li),以(yi)確(que)定(ding)下一(yi)步進(jin)行強化或時(shi)(shi)效處(chu)理(li)。