沉淀硬化不銹鋼基本上是按固溶處理工序后所具有的組織形態和硬化機制的不同來分類的。分為馬氏體沉淀硬化不銹鋼、半奧氏體沉淀硬化不銹鋼、奧氏體沉淀硬化不銹鋼和奧氏體-鐵素體沉淀硬化不銹鋼四個類型。在我國現有標準中列出的 0Cr17Ni4Cu4Nb 屬馬氏體沉淀硬化不銹鋼,0Cr17Ni7Al屬奧氏體沉淀硬化不銹鋼。
常用的沉淀硬化不銹鋼常冠以“PH”標志(PrecpitationHandening).如PH17-4(或17-4PH)為0Cr17Ni4Cu4Nb;PH17-7(或17-7PH)為0Cr17Ni7Al。
1. 馬氏體型(xing)沉淀(dian)硬化(hua)不銹鋼(gang)
這(zhe)類鋼的(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體轉(zhuan)變點在(zai)室溫以上,固溶處理(li)后基本上是馬(ma)氏(shi)(shi)體組織(zhi),在(zai)此(ci)基礎上進(jin)行時效硬化(hua)處理(li)。熱(re)處理(li)方式較簡單。有(you)的(de)又稱其為單一(yi)處理(li)型沉(chen)淀硬化(hua)不銹鋼。0Cr17Ni4Cu4Nb是其典型鋼號,含有(you)的(de)主要(yao)沉(chen)淀硬化(hua)元(yuan)素是銅、鈮(ni),有(you)的(de)含鋁(lv)、鈦等(deng)(deng),它們在(zai)奧氏(shi)(shi)體中(zhong)的(de)溶解度較大,而(er)在(zai)馬(ma)氏(shi)(shi)體中(zhong)的(de)溶解度小。這(zhe)類鋼的(de)強化(hua)過(guo)(guo)程是,先加熱(re)得(de)(de)到奧氏(shi)(shi)體組織(zhi),其中(zhong)溶入了較高含量的(de)銅、鈮(ni)等(deng)(deng),冷(leng)卻后獲得(de)(de)過(guo)(guo)飽(bao)合銅、鈮(ni)的(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體,得(de)(de)到一(yi)定程度的(de)強化(hua),再經時效處理(li),通過(guo)(guo)含銅、鈮(ni)等(deng)(deng)元(yuan)素的(de)第二相析出而(er)進(jin)一(yi)步強化(hua)。
馬氏體(ti)沉淀(dian)硬化(hua)不銹鋼含(han)碳(tan)較低,而含(han)有(you)足(zu)夠量的(de)鉻、鎳(nie),所(suo)以,具(ju)有(you)良好的(de)耐(nai)腐蝕性。
這類鋼(gang)可以制(zhi)成鍛件(jian)或(huo)鑄(zhu)件(jian),熱(re)軋(ya)成棒(bang)料、板材(cai)、帶(dai)材(cai)等(deng),但(dan)冷(leng)變形困難。
2. 半奧氏體型沉淀(dian)硬化不銹鋼
這類鋼的(de)(de)馬氏體(ti)轉變點很(hen)低(di),一(yi)(yi)(yi)般在(zai)室溫以(yi)下,固溶處(chu)理后(hou)的(de)(de)組織基(ji)本(ben)上(shang)是(shi)(shi)奧氏體(ti),再一(yi)(yi)(yi)次(ci)加(jia)熱(re)到(dao)一(yi)(yi)(yi)定溫度,使鉻等元(yuan)素從奧氏體(ti)中析出,降低(di)奧氏體(ti)的(de)(de)穩定性(xing),提(ti)高馬氏體(ti)點至(zhi)室溫以(yi)上(shang),冷(leng)(leng)卻(que)后(hou)得到(dao)基(ji)本(ben)上(shang)是(shi)(shi)馬氏體(ti)的(de)(de)組織,材料得到(dao)一(yi)(yi)(yi)定的(de)(de)強化(hua)。亦可(ke)加(jia)一(yi)(yi)(yi)次(ci)冷(leng)(leng)處(chu)理,使材料得到(dao)更大(da)量的(de)(de)馬氏體(ti)組織,獲(huo)得較大(da)程度的(de)(de)強化(hua),還可(ke)以(yi)通過冷(leng)(leng)加(jia)工使材料得到(dao)強化(hua),在(zai)第(di)一(yi)(yi)(yi)次(ci)基(ji)本(ben)強化(hua)的(de)(de)基(ji)礎上(shang),再經(jing)過時效(xiao)處(chu)理,使第(di)二相(xiang)析出進一(yi)(yi)(yi)步強化(hua)。
依據(ju)這(zhe)種鋼(gang)的強化(hua)方式的特點,稱(cheng)其為半(ban)奧氏體沉淀硬化(hua)不銹鋼(gang),又(you)稱(cheng)二重(zhong)處理沉淀硬化(hua)不銹鋼(gang)。
0Cr17Ni7Al是(shi)這類鋼(gang)的典型鋼(gang)號,以鋁或鉬(mu)作為沉淀強化(hua)元素。
這類鋼也具(ju)有(you)較好的耐(nai)腐蝕性(xing)和可加工(gong)(gong)性(xing),可以(yi)制(zhi)成鍛件(jian)(jian),鑄件(jian)(jian)或熱軋制(zhi)成板材(cai)、帶材(cai)、絲材(cai)。但冷軋制(zhi)加工(gong)(gong)較困(kun)難。
3. 奧氏(shi)體型(xing)沉淀硬(ying)化不銹鋼
這類鋼的(de)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)點遠低于室(shi)溫,固溶處理后得到(dao)更(geng)穩定(ding)的(de)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織,基體(ti)(ti)(ti)強(qiang)度(du)較(jiao)低,但其含有更(geng)大量(liang)的(de)鋁、鈮、磷、鉬、錳等可(ke)形成沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)強(qiang)化(hua)相的(de)元素(su),主要(yao)依靠第二相析出使(shi)材料得到(dao)強(qiang)化(hua)。所以,稱為奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)型沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)銹鋼。其強(qiang)化(hua)效果低于馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)型和半(ban)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)型沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)銹鋼。
因含碳(tan)、磷元素較高,其熱加工性較差。
這類鋼(gang)最大的特(te)點是(shi)無磁(ci)性,故被廣泛(fan)應用于要求無磁(ci)性條件零件的制造(zao)。
4. 奧氏體-鐵素(su)體型沉淀(dian)硬化不(bu)銹鋼
這類鋼的(de)基(ji)體(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織為奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)和鐵(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)兩相組(zu)(zu)織,添加(jia)的(de)沉淀硬化(hua)合金元素(su)(su)(su)的(de)特點(dian)是(shi)易(yi)溶(rong)于(yu)奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)而不易(yi)溶(rong)于(yu)鐵(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti),在固溶(rong)處(chu)理時過溶(rong)于(yu)鐵(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)中,在時效處(chu)理時從鐵(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)中析(xi)出,使鋼得到強化(hua),為了(le)保證這類鋼中鐵(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)穩定性,較多(duo)地加(jia)入了(le)硅、鉬元素(su)(su)(su)。
這類鋼熱加工(gong)性不好,多作為鑄件使用(yong)。