奧氏體和鐵素體不銹鋼有良好的耐蝕性,但強度較低;馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼的強度高,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(bu)銹(xiu)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)淀(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)鋼(gang)號用PH來表示。這(zhe)類(lei)鋼(gang)是在18-8型鋼(gang)及Cr13型鋼(gang)的(de)基礎上,加入起沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)作用的(de)元素,經(jing)固溶退火和時效處理(li)的(de)雙重處理(li)產生沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)。沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)分為馬氏體(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)、半(ban)(ban)奧(ao)氏體(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)和奧(ao)氏體(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。所以這(zhe)類(lei)鋼(gang)不(bu)僅具有很好(hao)(hao)的(de)耐腐蝕性,而且具有很高的(de)強度,焊接性也(ye)很好(hao)(hao)。典型的(de)馬氏體(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)有05Cr17Ni4Cu4Nb(0Cr17Ni4Cu4Nb17-4PH);半(ban)(ban)奧(ao)氏體(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)有07Cr17Ni7Al(17-7PH);奧(ao)氏體(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)有06Cr17Ni10P(17-10P)。
沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)可區分為馬(ma)氏體(ti)、半(ban)奧(ao)氏體(ti)和奧(ao)氏體(ti)沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)三種主要類型,近(jin)年來(lai)又出現了(le)鐵(tie)素體(ti)沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。在馬(ma)氏體(ti)沉淀(dian)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中,基于(yu)馬(ma)氏體(ti)時效鋼(gang)(gang)(gang)的經驗,近(jin)年來(lai)出現了(le)馬(ma)氏體(ti)時效不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),與前者比(bi)較(jiao),后(hou)者碳(tan)含量較(jiao)低,其強化(hua)手段主要是靠(kao)金屬間化(hua)合物析出,且熱(re)處理(li)簡單。
沉(chen)淀硬化不銹鋼的特點如下(xia):
1. 沉淀硬化不銹鋼(gang)的熱處(chu)理(li)工藝(yi)復雜,只(zhi)有按規定嚴格執行、嚴格控制溫度、時間、冷卻速度等參數才(cai)能(neng)得到理(li)想的性能(neng)。
2. 沉淀(dian)硬化(hua)不銹鋼(gang)中(zhong)沉淀(dian)硬化(hua)相在沉淀(dian)硬化(hua)不銹鋼(gang)中(zhong),經時效處(chu)理后其主要沉淀(dian)硬化(hua)相有(you)面心立方結構富銅(tong)相,時效相的(de)類型與存在與否和合金(jin)成分(fen)、熱(re)處(chu)理條(tiao)件相關。
至目前為止(zhi),在世界范(fan)圍內已有十(shi)多個牌號,我國標準(zhun)(GB/T 20878-2007)列入十(shi)個牌號。