奧氏體和鐵素體不銹(xiu)鋼有良好的耐蝕性,但強度較低;馬氏體不銹鋼(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。某些沉淀硬化不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。
典型沉(chen)(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)鋼(gang)號用(yong)PH來表示。這類鋼(gang)是在18-8型鋼(gang)及Cr13型鋼(gang)的(de)基礎上,加(jia)入(ru)起(qi)沉(chen)(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)作(zuo)用(yong)的(de)元(yuan)素,經固溶(rong)退火和(he)時效處理(li)(li)的(de)雙重(zhong)處理(li)(li)產生(sheng)沉(chen)(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)。沉(chen)(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)分為馬(ma)氏體沉(chen)(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)、半奧氏體沉(chen)(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)奧氏體沉(chen)(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。所(suo)以這類鋼(gang)不(bu)(bu)(bu)僅(jin)具有(you)(you)很好的(de)耐腐(fu)蝕性(xing),而且具有(you)(you)很高的(de)強度(du),焊接性(xing)也很好。典型的(de)馬(ma)氏體沉(chen)(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)有(you)(you)05Cr17Ni4Cu4Nb(0Cr17Ni4Cu4Nb17-4PH);半奧氏體沉(chen)(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)有(you)(you)07Cr17Ni7Al(17-7PH);奧氏體沉(chen)(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)有(you)(you)06Cr17Ni10P(17-10P)。
沉(chen)(chen)(chen)淀硬(ying)化(hua)不(bu)銹(xiu)鋼可區分為馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)、半奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)和奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)沉(chen)(chen)(chen)淀硬(ying)化(hua)不(bu)銹(xiu)鋼三種主要類(lei)型,近年來又出(chu)現了(le)鐵素體(ti)(ti)沉(chen)(chen)(chen)淀硬(ying)化(hua)不(bu)銹(xiu)鋼。在(zai)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)沉(chen)(chen)(chen)淀不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong),基于(yu)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)時效(xiao)鋼的經驗(yan),近年來出(chu)現了(le)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)時效(xiao)不(bu)銹(xiu)鋼,與(yu)前(qian)者比較,后者碳含量較低,其(qi)強化(hua)手段(duan)主要是(shi)靠金(jin)屬(shu)間化(hua)合物析出(chu),且熱處理簡單。
沉淀(dian)硬(ying)化不(bu)銹鋼的特點如(ru)下:
1. 沉淀(dian)硬化不(bu)銹鋼的(de)熱處理工(gong)藝(yi)復雜,只有按規定嚴格執行、嚴格控制溫度、時間、冷卻速(su)度等參數才能得(de)到理想(xiang)的(de)性能。
2. 沉(chen)淀硬化(hua)(hua)不銹鋼中沉(chen)淀硬化(hua)(hua)相在(zai)沉(chen)淀硬化(hua)(hua)不銹鋼中,經(jing)時(shi)效處(chu)理(li)后其主要沉(chen)淀硬化(hua)(hua)相有(you)面心立方結構富銅相,時(shi)效相的類型(xing)與(yu)存在(zai)與(yu)否和合(he)金成分、熱處(chu)理(li)條件(jian)相關。
至目前為止,在(zai)世界范圍內已有十多個牌號(hao),我國標(biao)準(GB/T 20878-2007)列入(ru)十個牌號(hao)。