自40年代以來,首先為適應迅速進步的航空、航天工業的需要,發展了沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不銹(xiu)鋼。其化學成分一般不超過18-8鉻鎳奧氏體不銹鋼的鉻、鎳含量,碳含量低,添加有少量形成析出硬化相的所謂硬化元素,如鋁、鈦、鈮、銅和鉬等。在最終形成馬氏體后,經時效處理,析出金屬間化合物(如Ni3A1、Ni3Ti等)和某些少量碳化物以產生沉淀硬化。它比普通馬(ma)氏(shi)體不銹鋼具有更高的強度,更好的可焊性、韌性、冷加工成形性和耐蝕性等。主要有馬氏體型沉淀硬化不(bu)銹鋼和半奧氏體(奧氏體-馬氏體)型沉淀硬化不銹鋼。前者以GB0Cr17Ni4Cu4Nb(相當美國阿姆公司商業代號17-4PH)鋼,后者以GB0Cr17Ni7A1(相當17-7PH)及 0Cr15Ni7Mo2A1(相當PH15-7Mo)鋼為代表。簡稱PH(PrecipitationHardening)不銹鋼。
60年代初,國(guo)際鎳(nie)公司利用(yong)超(chao)低(di)(di)碳(tan)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)進行沉淀硬(ying)化(hua),研制了(le)一種高強(qiang)度、高韌性(xing)(xing)的(de)(de)Fe-Ni系馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)時(shi)效鋼(gang)(gang)。為(wei)改善耐(nai)蝕性(xing)(xing)能,隨后發展了(le)含鉻的(de)(de)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)時(shi)效不銹鋼(gang)(gang)。它利用(yong)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)相(xiang)變、超(chao)低(di)(di)碳(tan)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)和(he)金屬間化(hua)合物相(xiang)的(de)(de)時(shi)效硬(ying)化(hua)等相(xiang)結合的(de)(de)方法(fa),獲(huo)得優(you)(you)良的(de)(de)綜合性(xing)(xing)能,成為(wei)正在發展中的(de)(de)新一代高強(qiang)度不銹鋼(gang)(gang)。它具有(you)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)時(shi)效鋼(gang)(gang)的(de)(de)全部優(you)(you)點和(he)比沉淀硬(ying)化(hua)不銹鋼(gang)(gang)更優(you)(you)越的(de)(de)性(xing)(xing)能。
我國從60年(nian)代初(chu)開(kai)始,逐漸發展了奧氏體型(xing)、半奧氏體型(xing)、馬(ma)氏體型(xing)沉淀硬化(hua)不銹鋼(gang)和馬(ma)氏體時效不銹鋼(gang)。
一、半奧(ao)氏體沉(chen)淀硬化不銹鋼
半奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)型PH不(bu)(bu)銹鋼,是(shi)以奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)狀態(tai)(tai)(tai)供(gong)貨(huo)。奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)因屬面心立方晶格結構,塑性(xing)好(hao),具(ju)有易(yi)(yi)于(yu)各類加工(gong)(gong)等優良的(de)工(gong)(gong)藝性(xing)能。此類鋼在(zai)(zai)交貨(huo)前,需進(jin)行(xing)固溶處(chu)理(li)(li)(簡稱A處(chu)理(li)(li),一般(ban)在(zai)(zai)1000~1050℃,空冷)。經(jing)A處(chu)理(li)(li)后(hou)的(de)狀態(tai)(tai)(tai)(簡稱A態(tai)(tai)(tai)),其金(jin)相組(zu)織基(ji)本為奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti),尚(shang)含約5~20%的(de)鐵素體(ti)。但不(bu)(bu)穩定。為保證獲(huo)得上述室溫不(bu)(bu)穩定的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)組(zu)織,最關鍵的(de)是(shi)必(bi)須嚴(yan)格控(kong)制好(hao)化學(xue)成分,并(bing)(bing)通過正確的(de)熱處(chu)理(li)(li)方法控(kong)制馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)相變溫度區,使(shi)(shi)鋼在(zai)(zai)成型和制造容(rong)器部件的(de)過程(cheng)中處(chu)于(yu)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)狀態(tai)(tai)(tai),從而具(ju)有奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼容(rong)易(yi)(yi)冷加工(gong)(gong)成形和焊接等優良的(de)工(gong)(gong)藝性(xing)能。然后(hou),需經(jing)特殊的(de)中間處(chu)理(li)(li),使(shi)(shi)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)轉變為低碳(tan)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)基(ji)體(ti),并(bing)(bing)進(jin)一步通過時效處(chu)理(li)(li)進(jin)行(xing)沉淀硬化達到更高(gao)的(de)強度。
鑒于此類(lei)鋼的熱(re)處理(li)工藝制(zhi)度是不(bu)銹(xiu)鋼中最復(fu)雜的一種,要求也(ye)十分嚴格(ge)。應(ying)切(qie)實執行(xing)有關規(gui)定(ding),才能(neng)得到標準性能(neng)。但也(ye)可根據(ju)設計(ji)人員(yuan)和用戶(hu)的不(bu)同要求和具(ju)體制(zhi)造使用情(qing)況,在相當寬的溫度和時間范圍(wei)內(nei)進行(xing)各種選擇,制(zhi)定(ding)特殊的熱(re)處理(li)工藝制(zhi)度。這里以其代表鋼種為例,僅簡化介紹(shao)幾種基本的熱(re)處理(li)方(fang)法。
半奧氏(shi)體(ti)PH不(bu)銹鋼經固(gu)溶處理后(hou)(A態),其強度很低。因此,首先必須使奧氏(shi)體(ti)轉變為馬氏(shi)體(ti)。完成這一相變硬化過程,可采取三種途徑。
1. 調節處(chu)理(簡(jian)稱T處(chu)理)
經A處理后的(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti),在(zai)(zai)隨后的(de)(de)加熱過(guo)程中,會析出富鉻(ge)碳化(hua)物,使奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)中實際成(cheng)分(fen)發生變化(hua)(如(ru)鉻(ge)、碳、氮等(deng)含量(liang)下(xia)降(jiang)),穩定性降(jiang)低(di),冷卻時更容易轉變為馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)。即影(ying)響(提(ti)高(gao))了馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)轉變溫(wen)(wen)度(M3)。換言之,通過(guo)選擇(ze)合適的(de)(de)溫(wen)(wen)度和保溫(wen)(wen)一(yi)定的(de)(de)時間,可以控制M、點高(gao)于室(shi)溫(wen)(wen)至某一(yi)溫(wen)(wen)度。如(ru)此類PH鋼一(yi)般在(zai)(zai)700~800℃作為奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)調節溫(wen)(wen)度,冷卻至室(shi)溫(wen)(wen)后,主要(yao)組(zu)織(zhi)為低(di)碳馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)(其(qi)M,點約在(zai)(zai)65~93℃,馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)轉變終了溫(wen)(wen)度M:點約為16℃)(6)。
2. 冷(leng)處理(li)(簡稱R處理(li))
經A處(chu)(chu)理后的(de)鋼(gang)(gang)也(ye)可以(yi)采用冷處(chu)(chu)理方法使奧氏體轉(zhuan)變為(wei)馬(ma)氏體。最簡單的(de)辦法是深冷處(chu)(chu)理。如此(ci)類(lei)PH鋼(gang)(gang)A態直接置于(yu)-150℃左右(已低于(yu)M:點(dian)(dian))。但這(zhe)在工藝上(shang)難以(yi)實現(一般易獲得的(de)冷處(chu)(chu)理溫度為(wei)-78℃)。因此(ci),通常先經過高溫調節(jie)處(chu)(chu)理(約(yue)950℃左右),只(zhi)析出少量碳化物(其Ms點(dian)(dian)約(yue)在室溫,M1點(dian)(dian)約(yue)為(wei)-73℃)。而后再經-78℃冷處(chu)(chu)理,可獲得相對T處(chu)(chu)理含碳較高的(de)馬(ma)氏體組織。
綜上所述,T處(chu)(chu)理(li)和(he)R處(chu)(chu)理(li),一(yi)般(ban)均包括(kuo)了奧氏(shi)體成(cheng)分調整(zheng)的(de)處(chu)(chu)理(li)和(he)隨后(hou)(hou)的(de)馬氏(shi)體相變處(chu)(chu)理(li)兩個步驟。T和(he)R處(chu)(chu)理(li)后(hou)(hou)的(de)狀態依次稱為T和(he)R狀態。
3. 冷變形處理(簡稱C處理)
經(jing)A處理后的(de)奧氏體,只要成(cheng)分控制(zhi)或(huo)調(diao)整(zheng)得恰(qia)當,在室溫下進行塑性(xing)變形(xing)或(huo)冷(leng)加工(變形(xing)),也可誘發馬(ma)氏體相(xiang)變。為獲(huo)得必要數量的(de)馬(ma)氏體,冷(leng)軋時宜高于60%的(de)變形(xing)量。
最(zui)后(hou)(hou)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)是時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(簡稱H處(chu)(chu)(chu)理(li)(li))。通過(guo)各種途徑獲得的(de)過(guo)飽(bao)和(he)低碳(tan)馬(ma)氏體基(ji)體,均(jun)需經H處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)產生沉(chen)淀硬(ying)化(hua)(hua)。其溫(wen)度(du)(du)(du)范圍一般在(zai)450~650℃左(zuo)右。當金屬間化(hua)(hua)合物微(wei)細的(de)析出相即(ji)將析出(即(ji)孕育期的(de)最(zui)后(hou)(hou)階段)時(shi)(shi)(shi)(shi),獲得最(zui)高強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)作(zuo)用。若(ruo)延長時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(或(huo)提高H處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)溫(wen)度(du)(du)(du))會造成過(guo)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao),反而使強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)有(you)(you)(you)所降低。但常對耐蝕性有(you)(you)(you)利(li)。如同最(zui)高強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)狀態比較,一般PH不銹鋼(gang)的(de)斷(duan)裂韌性和(he)抗(kang)應力腐蝕性能(neng)均(jun)有(you)(you)(you)提高(8)。此類鋼(gang)的(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)比簡單的(de)沉(chen)淀硬(ying)化(hua)(hua)機理(li)(li)復雜的(de)多(duo),尤其是在(zai)565℃過(guo)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi),同時(shi)(shi)(shi)(shi)發生的(de)還(huan)有(you)(you)(you)馬(ma)氏體基(ji)體的(de)回火和(he)部分逆轉變為奧氏體等。時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)過(guo)程(cheng)的(de)沉(chen)淀硬(ying)化(hua)(hua),還(huan)可(ke)采取(qu)分級(ji)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao),一般采用多(duo)級(ji)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(簡稱MH處(chu)(chu)(chu)理(li)(li))達到更佳效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)果。此類鋼(gang)常用的(de)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)工藝(yi)制度(du)(du)(du)代表(biao)符號有(you)(you)(you)TH、RH、CH等處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)。H后(hou)(hou)的(de)數字(zi)按外來習慣指(zhi)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)華氏溫(wen)度(du)(du)(du)。例如,常見TH1050表(biao)示A處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)后(hou)(hou),再經T處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)和(he)565℃(華氏1050F)H處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)一種標(biao)準熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)制度(du)(du)(du),其處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)后(hou)(hou)的(de)狀態稱為TH1050狀態。
二、馬氏體(ti)沉(chen)淀硬化不銹鋼
馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)PH不(bu)銹鋼(gang)(gang)通常(chang)以(yi)(yi)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)狀態(tai)供貨(有(you)的(de)含低(di)于10%的(de)鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti))。以(yi)(yi)其(qi)(qi)(qi)(qi)代表鋼(gang)(gang)種(zhong)0Cr17Ni4Cu4Nb為例,其(qi)(qi)(qi)(qi)化(hua)學成分保(bao)證了(le)經(jing)固溶(A)處(chu)理(li)后(hou)空(kong)冷至室溫時(shi)為低(di)碳(tan)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(含鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)小(xiao)于2~5%)組織(雖(sui)比普通馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)易于加工,但(dan)(dan)不(bu)如半奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)PH不(bu)銹鋼(gang)(gang),較(jiao)難(nan)進行深度(du)冷成型)。再經(jing)時(shi)效(H)處(chu)理(li)產生(sheng)沉淀硬化(hua)。與半奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)PH不(bu)銹鋼(gang)(gang)相比其(qi)(qi)(qi)(qi)強化(hua)機理(li)相同(tong),但(dan)(dan)熱處(chu)理(li)工藝簡單。通過(guo)改變(bian)H處(chu)理(li)溫度(du),可在相當寬的(de)范圍(wei)內(nei)調整機械性能。其(qi)(qi)(qi)(qi)耐蝕性常(chang)可接(jie)近18-8奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang),比普通馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)優越。其(qi)(qi)(qi)(qi)焊接(jie)性能較(jiao)好,不(bu)需焊前預熱,但(dan)(dan)對缺口(kou)敏(min)感(gan)性大。當溫度(du)高于425℃時(shi),其(qi)(qi)(qi)(qi)強度(du)顯著下降。
三、馬氏體(ti)時效不銹(xiu)鋼
馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)時(shi)效(xiao)(xiao)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)通常(chang)以(yi)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)狀(zhuang)態(tai)供貨。其主(zhu)要(yao)特(te)點是(shi)含(han)(han)碳(tan)量(liang)很低(di)(di),一(yi)般(ban)不(bu)大于0.03%C,甚至(zhi)達到(dao)高(gao)(gao)(gao)純化(hua)(hua)(hua)。經固(gu)(gu)溶處(chu)理(li)后,冷至(zhi)室溫(wen)(wen)獲得體(ti)(ti)(ti)心立方晶格(ge)結構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(不(bu)同于碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中常(chang)見的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)那種(zhong)因(yin)(yin)(yin)碳(tan)過飽和(he)(he)(he)(he)引(yin)起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)畸變(bian)(bian)體(ti)(ti)(ti)心正方結構)。超低(di)(di)碳(tan)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑(su)性(xing)(xing)(xing)、韌(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)(he)冷加工(gong)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)形性(xing)(xing)(xing)(冷變(bian)(bian)形量(liang)可(ke)(ke)達80%以(yi)上)。而后通過時(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)理(li)析(xi)(xi)出金屬(shu)間化(hua)(hua)(hua)合物達到(dao)高(gao)(gao)(gao)強(qiang)度(du)。此類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中鎳(nie)含(han)(han)量(liang)對組織和(he)(he)(he)(he)強(qiang)度(du)均有(you)影響。它與某(mou)些(xie)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)元(yuan)素形成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)沉淀(dian)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)相,還可(ke)(ke)固(gu)(gu)溶強(qiang)化(hua)(hua)(hua)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)。鎳(nie)屬(shu)于形成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)并穩定奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)素,可(ke)(ke)減少(shao)鐵素體(ti)(ti)(ti)(δ相)。同時(shi),它又強(qiang)烈降(jiang)低(di)(di)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變(bian)(bian)溫(wen)(wen)度(du)(一(yi)般(ban)希望M1點在室溫(wen)(wen)以(yi)上),故而鎳(nie)含(han)(han)量(liang)受到(dao)限制(zhi),一(yi)般(ban)約含(han)(han)4~8%Ni。含(han)(han)鉻(ge)(ge)量(liang)一(yi)般(ban)低(di)(di)于15%,達不(bu)到(dao)高(gao)(gao)(gao)鉻(ge)(ge)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)水平(ping),但(dan)比(bi)(bi)Cr13型馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)耐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)要(yao)好些(xie)。眾所(suo)周知,沉淀(dian)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)處(chu)理(li)往往帶來(lai)耐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)有(you)所(suo)下降(jiang)和(he)(he)(he)(he)增加氫脆(cui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)敏(min)感(gan)性(xing)(xing)(xing),馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)時(shi)效(xiao)(xiao)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),一(yi)般(ban)地說(shuo),因(yin)(yin)(yin)無鐵素體(ti)(ti)(ti)(δ相)和(he)(he)(he)(he)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)出等(deng)(deng)(deng)原因(yin)(yin)(yin),雖在某(mou)些(xie)環境介質條件下對應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)敏(min)感(gan),但(dan)比(bi)(bi)普(pu)通馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)和(he)(he)(he)(he)PH不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)越得多。此類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)純度(du)(控制(zhi)有(you)害(hai)雜質元(yuan)素如(ru)C、P、Si、N、S等(deng)(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang))及其熱處(chu)理(li)對斷(duan)(duan)裂(lie)韌(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)(he)應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)等(deng)(deng)(deng)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)有(you)重(zhong)要(yao)影響。由于此類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)是(shi)航(hang)空航(hang)天工(gong)業重(zhong)要(yao)材料(liao)(liao),不(bu)僅要(yao)求高(gao)(gao)(gao)強(qiang)度(du)和(he)(he)(he)(he)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)屈強(qiang)比(bi)(bi),而且對其構件長期儲運和(he)(he)(he)(he)使用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全可(ke)(ke)靠(kao)性(xing)(xing)(xing)要(yao)求很高(gao)(gao)(gao)。60年代中期以(yi)來(lai),在應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)領(ling)域(yu),引(yin)入了(le)斷(duan)(duan)裂(lie)力學理(li)論(lun),采用應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)開(kai)裂(lie)門(men)檻應(ying)(ying)力強(qiang)度(du)因(yin)(yin)(yin)子(Kiscc)來(lai)衡量(liang)具(ju)有(you)宏觀裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)材料(liao)(liao)在應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)條件下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)破斷(duan)(duan)韌(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)值。積極(ji)開(kai)展了(le)其硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)機(ji)理(li)、斷(duan)(duan)裂(lie)韌(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)(he)應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)裂(lie)紋(wen)等(deng)(deng)(deng)之(zhi)間關(guan)系的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究。馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)時(shi)效(xiao)(xiao)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)(ke)按(an)鐵鉻(ge)(ge)鎳(nie)和(he)(he)(he)(he)鐵鉻(ge)(ge)(鎳(nie))鈷系分(fen),也可(ke)(ke)按(an)強(qiang)度(du)級別(bie)分(fen),如(ru)新型超高(gao)(gao)(gao)強(qiang)度(du)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)時(shi)效(xiao)(xiao)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)等(deng)(deng)(deng)。總(zong)之(zhi),馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)時(shi)效(xiao)(xiao)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)因(yin)(yin)(yin)具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)和(he)(he)(he)(he)工(gong)藝(yi)(包括焊接)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng),并兼有(you)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)(deng),已成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為析(xi)(xi)出硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)型不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)發展方向。
綜上(shang)所述(shu),包(bao)括馬氏(shi)體(ti)型(xing)(xing)(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼、半奧(ao)氏(shi)體(ti)型(xing)(xing)(xing)和馬氏(shi)體(ti)型(xing)(xing)(xing)PH不(bu)(bu)銹(xiu)鋼以及馬氏(shi)體(ti)時效不(bu)(bu)銹(xiu)鋼,其共(gong)同特(te)點是著眼于強(qiang)度(du)和硬度(du),適用于超(chao)過奧(ao)氏(shi)體(ti)型(xing)(xing)(xing)和鐵素體(ti)型(xing)(xing)(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼強(qiang)度(du)要求并兼有一(yi)定(ding)耐蝕性的用途。
關于沉淀硬化不銹鋼(gang)的(de)分(fen)類,目前比較混亂。歸納起來大體有(you)幾種意見:
1. 我國(guo)1964年(nian)出(chu)版的《合金鋼(gang)(gang)手冊》將馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)型不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)按化(hua)(hua)學成分劃分為鉻(ge)和鉻(ge)鎳鋼(gang)(gang)兩類。其(qi)(qi)中馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)鉻(ge)鎳不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中,又按熱處理強(qiang)化(hua)(hua)機(ji)(ji)理之不(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)分為淬火馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(如1Cr17Ni2)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和沉淀(dian)硬(ying)化(hua)(hua)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)兩類。換句話(hua)說,是將沉淀(dian)硬(ying)化(hua)(hua)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)歸(gui)入馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)這一大類型。但因(yin)PH不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)有(you)其(qi)(qi)特殊性,強(qiang)化(hua)(hua)機(ji)(ji)理同(tong)普通馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)有(you)明顯區別,我國(guo)GB標(biao)準(zhun)和日本(ben)JIS標(biao)準(zhun)等均將其(qi)(qi)獨立分列為一個類型。
2. 60年(nian)代(dai)(dai)(dai)以來(lai),馬氏體時效不銹鋼(gang)的迅速發(fa)(fa)展(zhan)(zhan),可將馬氏體不銹鋼(gang)按發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)階段先后分為:第一代(dai)(dai)(dai)-20年(nian)代(dai)(dai)(dai)開始發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)起來(lai)的(普通)馬氏體不銹鋼(gang);第二代(dai)(dai)(dai)-40年(nian)代(dai)(dai)(dai)開始發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)起來(lai)的沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)(PH)不銹鋼(gang);第三代(dai)(dai)(dai)--60年(nian)代(dai)(dai)(dai)開始發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)起來(lai)的馬氏體時效不銹鋼(gang)。
因為(wei)PH不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)和馬氏體時效不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的共同點都是依靠馬氏體相變硬(ying)化和經時效處理的(析出)沉淀(dian)硬(ying)化相結合(he)而強化。因此(ci)常將兩者(zhe)歸(gui)為(wei)一(yi)(yi)類。總(zong)稱為(wei)沉淀(dian)硬(ying)化型(xing),另一(yi)(yi)種
意見(jian)則建議總稱為(wei)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)時效不(bu)銹鋼(gang)類。不(bu)論名稱如何,關鍵是分清馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)PH不(bu)銹鋼(gang)、半奧氏(shi)體(ti)(ti)PH不(bu)銹鋼(gang)和(he)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)時效不(bu)銹鋼(gang)三(san)類之間的異同。
另(ling)一(yi)種意(yi)見將PH不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)和馬氏體時效不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)均歸入高(gao)(gao)強(qiang)度不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。因何謂高(gao)(gao)強(qiang)度鋼(gang)的具體標準界限(xian)尚未統一(yi),又如馬氏體PH不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)常(chang)分為中強(qiang)度級和高(gao)(gao)強(qiang)度級。因此(ci),對(dui)高(gao)(gao)強(qiang)度不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)這一(yi)名(ming)稱(cheng),仍有異議。
3. 美(mei)國(guo)《不(bu)銹(xiu)鋼(gang)手(shou)冊(ce)(ce)》(1977年)將奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)型沉(chen)淀(dian)硬(ying)化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(如A286等(deng))列入(ru)沉(chen)淀(dian)硬(ying)化型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)。而美(mei)國(guo)《金(jin)屬手(shou)冊(ce)(ce)》(1985年版)卻(que)把沉(chen)淀(dian)硬(ying)化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)和馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)時效不(bu)銹(xiu)鋼(gang)均(jun)列入(ru)耐(nai)(nai)熱鋼(gang)而未列入(ru)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。我國(guo)相當美(mei)國(guo)A286的(de)(de)牌(pai)號為GH132,歸屬鐵基(ji)高溫合(he)金(jin)(或稱(cheng)耐(nai)(nai)熱合(he)金(jin))、近似A286的(de)(de)0Cr15Ni25Ti2MoA1VB鋼(gang)列入(ru)GB耐(nai)(nai)熱鋼(gang)標(biao)準。0Cr17Ni4Cu4Nb和0Cr17Ni7A1 PH不(bu)銹(xiu)鋼(gang)同(tong)時列入(ru)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)和耐(nai)(nai)熱鋼(gang)GB標(biao)準之中(zhong)。這說明至今還沒有一(yi)種統一(yi)的(de)(de)分類(lei)方法。但一(yi)般認為奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)型沉(chen)淀(dian)硬(ying)化不(bu)銹(xiu)鋼(gang),屬于(yu)鐵基(ji)耐(nai)(nai)熱合(he)金(jin)的(de)(de)前身(shen),并(bing)可在更高的(de)(de)溫度范圍使用(yong),如A286類(lei),宜歸入(ru)耐(nai)(nai)熱范疇。