沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化不(bu)(bu)銹鋼是(shi)一(yi)類(lei)含(han)沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化元素(su)(Cu、Al、Ti、Nb)的(de)鐵鉻鎳合金,可以通過熱處(chu)理強化,此類(lei)鋼具有高(gao)強度、足(zu)夠的(de)韌(ren)性(xing)和(he)適(shi)宜的(de)耐蝕性(xing)。主要應用(yong)于宇(yu)航工業和(he)一(yi)些(xie)高(gao)技術產業。 沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化不(bu)(bu)銹鋼可區分(fen)為馬氏(shi)體(ti)、半奧氏(shi)體(ti)和(he)奧氏(shi)體(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化不(bu)(bu)銹鋼三(san)種主要類(lei)型,近(jin)年來又出現了鐵素(su)體(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化不(bu)(bu)銹鋼。在馬氏(shi)體(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)不(bu)(bu)銹鋼中,基于馬氏(shi)體(ti)時(shi)效鋼的(de)經驗(yan),近(jin)年來出現了馬氏(shi)體(ti)時(shi)效不(bu)(bu)銹鋼,與前者比較(jiao),后者碳含(han)量較(jiao)低,其強化手段主要是(shi)靠金屬(shu)間化合物析出,且熱處(chu)理簡單(dan)。
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼是一種超低碳型馬氏體沉淀硬化(hua)不銹鋼,固溶處理后單次時效即可獲得高的屈服強度與高的塑韌性的良好配合。此外(00Cr12Ni8Cu2TiNb) Custom 455 不銹鋼具有良好的耐蝕性,尤其是耐應力腐蝕性能。此鋼長時服役溫度為450℃,瞬時使用溫度可達800℃。00Cr12Ni8Cu2TiNb 不銹鋼具有良好的工藝性能,易于生產棒、絲、板、帶和鑄件等冶金產品。在零部件制造過程中易于成形、加工和焊接。它主要應用于要求耐蝕不銹的承力部件。
一(yi)、化學成分
00Cr12Ni8Cu2TiNb、 Custom 455 不銹鋼的化學成分(fen)見(jian)表5-41。
二、室溫力學性能
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼的室溫力學性能見表5-42至表5-46。
三、疲勞和斷裂韌性
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼的室溫疲勞性能見圖 5-11。
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼的斷裂韌性和應力腐蝕門檻值見表 5-47。
四(si)、高溫(wen)力(li)學(xue)性能
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼的高溫瞬時拉伸性能見表 5-48 。持久強度見表 5-49 。
五、工藝性能
a. 熱(re)加工(gong)
在馬(ma)氏體沉淀硬化不銹鋼(gang)中,此鋼(gang)是屬于最(zui)易(yi)熱加(jia)工的(de)一(yi)種材料(liao)。熱加(jia)工溫度范圍為900~1260℃,為獲得良好的(de)力學性能,應(ying)(ying)在1040~1150℃加(jia)熱。為了(le)獲得細小(xiao)晶粒(li)和熱處(chu)理后的(de)最(zui)佳性能,終(zhong)加(jia)工溫度應(ying)(ying)在815~950℃。
b. 冷加工
盡管此鋼在(zai)退(tui)火狀態下是馬氏體組織,但(dan)鋼的(de)(de)硬(ying)度(du)(du)僅為30~35HRC,易(yi)于進行冷加(jia)工,鋼的(de)(de)冷加(jia)工硬(ying)化傾向很低(見表5-45),不需中間退(tui)火即可進行較(jiao)大(da)變形(xing)量的(de)(de)冷加(jia)工,最終熱處理(li)前(qian)進行冷變形(xing),可獲得較(jiao)高的(de)(de)拉伸(shen)強(qiang)度(du)(du)和屈服強(qiang)度(du)(du)。
c. 熱(re)處理
00Cr12Ni8Cu2TiNb、 Custom 455 不銹鋼的退(tui)火和(he)時效處理制度較簡單。
退(tui)火:816~843℃×30min,水冷。對(dui)大截面尺寸的(de)鋼材(cai),為(wei)獲得(de)良好的(de)橫向性(xing)能,可采(cai)(cai)用二次退(tui)火工(gong)藝(yi),980℃水冷后再加熱到816℃水冷。對(dui)于(yu)棒、帶等(deng)大多數產(chan)品沒有(you)必要采(cai)(cai)用二次退(tui)火工(gong)藝(yi),但(dan)此工(gong)藝(yi)可獲得(de)大約30HRC的(de)最低(di)硬度。
時(shi)效(xiao)(xiao)硬化:時(shi)效(xiao)(xiao)硬化溫(wen)(wen)度為(wei)480~540℃,時(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)間為(wei)4小(xiao)時(shi),冷(leng)卻(que)方(fang)式為(wei)空冷(leng)。480℃時(shi)效(xiao)(xiao)可得到最高的強(qiang)度水(shui)平。高溫(wen)(wen)時(shi)效(xiao)(xiao)韌性有所改善,但伴(ban)隨(sui)著強(qiang)度水(shui)平的下降。可根據(ju)實際(ji)需求選(xuan)擇時(shi)效(xiao)(xiao)溫(wen)(wen)度和(he)時(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)間,參(can)見(jian)圖5-10。
d. 焊(han)接
采用同成(cheng)分的(de)焊(han)接材(cai)料進行焊(han)接,此鋼可(ke)焊(han)性優良。不需焊(han)前預熱也(ye)不需焊(han)后熱處理(li),最(zui)好的(de)焊(han)接方法為(wei)TIG。焊(han)后的(de)帶經退(tui)火和時效(xiao)接頭(tou)效(xiao)率為(wei)100%,焊(han)后的(de)帶經時效(xiao)處理(li),接頭(tou)效(xiao)率可(ke)達80%。
六、物(wu)理性能
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼的物理性能見表5-50。
七(qi)、應用(yong)
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼主要應用于小于425℃的耐蝕高強度零部件,如墊片、緊固件、彈簧、閥門,以及裝配件、高性能軸、齒輪等。