沉淀硬化不銹鋼(也有稱析出強化不銹鋼(gang))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:沉淀硬化馬氏體不銹(xiu)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。
馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)不銹(xiu)鋼(gang)是(shi)固(gu)溶(rong)處(chu)理后(hou),冷至室溫時(shi)(shi)(shi)(shi)總是(shi)以馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)組織(zhi)存在,由固(gu)溶(rong)態再進行時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)理產生析出相而(er)強(qiang)化。也有資料把(ba)這類鋼(gang)分為(wei)馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)沉淀硬化不銹(xiu)鋼(gang)和馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)不銹(xiu)鋼(gang),在固(gu)溶(rong)態下,前者在馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)含少量的(de)鐵(tie)素體(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)者為(wei)馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)只有少量的(de)殘余奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti),后(hou)者的(de)韌性相對較高。沉淀硬化半奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)是(shi)固(gu)溶(rong)熱處(chu)理后(hou),冷至室溫時(shi)(shi)(shi)(shi),以奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)組織(zhi)存在,而(er)且含有5%~20%鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)組織(zhi),但(dan)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)組織(zhi)不是(shi)十分穩(wen)定,通過(guo)一系列熱冷處(chu)理或(huo)機械(xie)變形處(chu)理后(hou),奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉變成馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti),再通過(guo)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)而(er)強(qiang)化。
奧氏(shi)體(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)硬化不銹鋼(gang)(gang),其組(zu)織(zhi)為穩定奧氏(shi)體(ti)組(zu)織(zhi),熱(re)(re)(re)處理是(shi)不能(neng)改變組(zu)織(zhi),為此,只能(neng)通過加入析出強(qiang)化元素,通過時效(xiao)處理而(er)強(qiang)化。沉(chen)淀(dian)(dian)硬化不銹鋼(gang)(gang)力學性能(neng)除對(dui)化學成分敏感(gan)外,對(dui)熱(re)(re)(re)處理制度也很敏感(gan),因而(er)在實際生(sheng)產中這類鋼(gang)(gang)必(bi)須嚴格按照熱(re)(re)(re)處理工藝規程操(cao)作。常用的(de)熱(re)(re)(re)處理工藝有如下幾種:
均勻化處理:一般指鑄、鍛件,在1150℃左右(you)進(jin)行加熱,促使合金(jin)元素和組織(zhi)均勻化。
高溫固(gu)溶處理:通常在1000℃以上析(xi)出相(xiang)分(fen)解,使鋼進(jin)行再結晶軟化(hua)。
調整(zheng)處理:處理溫(wen)度為760~1000℃,調整(zheng)鋼中合金元素的分布,控制馬氏體的相變溫(wen)度。
時(shi)效處(chu)理(li):處(chu)理(li)溫度為(wei)460~620℃,處(chu)理(li)溫度與時(shi)間對(dui)組織和(he)力學性能影響較大,若希望(wang)獲得較好(hao)的(de)韌性,可采(cai)用(yong)較高的(de)時(shi)效溫度處(chu)理(li)。
冰冷處理:處理溫度為-50~-80℃,使具有較低的馬氏(shi)(shi)體相(xiang)變溫度鋼(gang)也能完(wan)全轉變為馬氏(shi)(shi)體組(zu)織。
轉變冷卻處理:在一(yi)定時間內冷卻到某一(yi)溫(wen)度并保持一(yi)段時間的(de)處理,以確定下一(yi)步(bu)進行強化或時效處理。