沉淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)不(bu)銹鋼(gang)是一類含沉淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)元素(Cu、Al、Ti、Nb)的(de)(de)鐵鉻鎳(nie)合金,可(ke)以通(tong)過(guo)熱(re)處理強(qiang)化(hua)(hua),此(ci)類鋼(gang)具有高強(qiang)度(du)、足夠的(de)(de)韌性(xing)和適宜(yi)的(de)(de)耐蝕性(xing)。主要應用于宇航工(gong)業(ye)和一些高技(ji)術產業(ye)。 沉淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)不(bu)銹鋼(gang)可(ke)區分為馬氏(shi)(shi)體、半奧氏(shi)(shi)體和奧氏(shi)(shi)體沉淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)不(bu)銹鋼(gang)三種主要類型,近(jin)年(nian)來又出(chu)現了鐵素體沉淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)不(bu)銹鋼(gang)。在馬氏(shi)(shi)體沉淀(dian)(dian)不(bu)銹鋼(gang)中,基于馬氏(shi)(shi)體時效鋼(gang)的(de)(de)經驗,近(jin)年(nian)來出(chu)現了馬氏(shi)(shi)體時效不(bu)銹鋼(gang),與(yu)前者(zhe)比較,后者(zhe)碳含量(liang)較低,其(qi)強(qiang)化(hua)(hua)手段主要是靠金屬間化(hua)(hua)合物(wu)析出(chu),且熱(re)處理簡(jian)單。
A-286 鋼是最早開發出的奧氏體沉淀硬化不銹鋼,該鋼的基體為非常穩定的奧氏體,即使使用大的冷變形、冷處理也不會發生轉變。我國列入GB/T 20878-2007的奧氏體沉淀硬化不銹鋼的牌號有一個,即06Cr15Ni25TiM(表9.16),其化學成分與A-286鋼相同。
06Cr15Ni25TiM、A-286 鋼經固溶處理和時效后,有高的強度和韌性,同時具有良好的抗氧化性能和耐蝕性,使用溫度可達700℃,屬于鐵基高溫合金,常以鍛件和鑄件用于航空發動機的受力件,如葉片、導向葉片、軸、框架等。該鋼在低溫時也有良好的韌性和抗蝕性。
06Cr15Ni25TiM、A-286 鋼一般采用兩種固溶溫度:980℃和900℃,采用油冷或水冷,以避免冷卻過程中發生析出。980℃固溶時得到大的晶粒,可以得到良好的抗蠕變性能;900℃固溶處理得到細晶粒,可獲得瞬時強度和塑韌性均好的綜合力學性能。該鋼在熱處理過程中產生的尺寸變化小。
06Cr15Ni25TiM、A-286 鋼的時效溫度為650~760℃,時效時在基體均勻析出的γ’-Ni3(Ti,Al)相是主要的強化相,具有面心立方點陣。γ’相的溶解溫度為860℃,因此時效溫度均在860℃以下。A-286鋼長期時效或高溫長期使用會發生γ’→η-Ni3Ti(六方點陣)轉變,η相的強化效果差,并減低鋼的韌性。
06Cr15Ni25TiM、A-286 鋼的室溫強度不如其他一些沉淀硬化不銹鋼,但其高溫強度高,在經980℃×1h油冷+720℃x16h處理后,在20℃、540℃、650℃和760℃下的σb分別為1007MPa、903MPa、718MPa和441MPa。A-286 鋼的主要缺點是焊接性能差,易產生焊接裂紋。
奧(ao)氏體沉淀硬化不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)鋼(gang)種少,應用不(bu)(bu)廣泛(fan),已逐漸被以后不(bu)(bu)斷(duan)發展的(de)Fe-Ni基高溫合金所代替。