沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)(ying)化(hua)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)是一類含沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)(ying)化(hua)元(yuan)素(su)(Cu、Al、Ti、Nb)的(de)鐵鉻鎳(nie)合金(jin),可以通過熱(re)處理強化(hua),此類鋼(gang)具有高(gao)強度、足夠的(de)韌性(xing)和適宜(yi)的(de)耐蝕(shi)性(xing)。主要應用(yong)于宇航工業(ye)和一些高(gao)技術(shu)產業(ye)。 沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)(ying)化(hua)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)可區(qu)分為馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)、半奧氏(shi)體(ti)(ti)和奧氏(shi)體(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)(ying)化(hua)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)三種(zhong)主要類型,近年來又(you)出(chu)現了鐵素(su)體(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)(ying)化(hua)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)。在馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)中(zhong),基于馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)時效鋼(gang)的(de)經驗,近年來出(chu)現了馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)時效不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang),與前者比較,后者碳含量較低(di),其(qi)強化(hua)手段主要是靠金(jin)屬(shu)間化(hua)合物析出(chu),且熱(re)處理簡單。
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼是一種超低碳型馬氏體沉淀硬化不(bu)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、化學成分
00Cr12Ni8Cu2TiNb、 Custom 455 不銹鋼的化(hua)學成分見表(biao)5-41。
二、室溫力學(xue)性(xing)能
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼的室溫力學性能見表5-42至表5-46。
三(san)、疲勞和(he)斷裂韌性(xing)
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(gao)溫力學(xue)性(xing)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(yi)性能
a. 熱加工
在(zai)(zai)馬氏(shi)體沉淀硬(ying)化不銹鋼中,此鋼是屬于最易熱(re)(re)加(jia)工的(de)一種(zhong)材料。熱(re)(re)加(jia)工溫度范圍為900~1260℃,為獲得良好的(de)力學(xue)性能,應在(zai)(zai)1040~1150℃加(jia)熱(re)(re)。為了獲得細小晶(jing)粒(li)和熱(re)(re)處理后的(de)最佳性能,終加(jia)工溫度應在(zai)(zai)815~950℃。
b. 冷加工
盡管(guan)此鋼在退(tui)火狀態下是馬氏體組織(zhi),但鋼的(de)硬度僅(jin)為30~35HRC,易(yi)于進(jin)行冷(leng)加(jia)工,鋼的(de)冷(leng)加(jia)工硬化傾向(xiang)很低(見表(biao)5-45),不(bu)需中間退(tui)火即可進(jin)行較大變形(xing)量的(de)冷(leng)加(jia)工,最終熱處(chu)理前進(jin)行冷(leng)變形(xing),可獲得較高的(de)拉伸強度和屈服強度。
c. 熱(re)處理
00Cr12Ni8Cu2TiNb、 Custom 455 不銹(xiu)鋼的(de)退火和(he)時(shi)效處理制度較(jiao)簡單(dan)。
退火(huo):816~843℃×30min,水(shui)冷。對大(da)截面尺寸的鋼材(cai),為(wei)獲(huo)(huo)得良好的橫向性能,可采用二次退火(huo)工(gong)(gong)藝(yi),980℃水(shui)冷后(hou)再加熱到816℃水(shui)冷。對于棒、帶等大(da)多(duo)數產品沒有必(bi)要采用二次退火(huo)工(gong)(gong)藝(yi),但此工(gong)(gong)藝(yi)可獲(huo)(huo)得大(da)約30HRC的最低硬(ying)度。
時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)硬化(hua):時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)硬化(hua)溫度為(wei)480~540℃,時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)間為(wei)4小時(shi)(shi)(shi),冷卻(que)方式(shi)為(wei)空冷。480℃時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)可得到最高的強度水平(ping)。高溫時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)韌性(xing)有所(suo)改善,但伴(ban)隨著強度水平(ping)的下降。可根(gen)據(ju)實際需求選擇時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)溫度和時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)間,參(can)見圖5-10。
d. 焊接(jie)
采用同(tong)成分的焊(han)接(jie)材料(liao)進行焊(han)接(jie),此鋼可(ke)焊(han)性優良。不需焊(han)前(qian)預熱也不需焊(han)后(hou)(hou)熱處理,最好的焊(han)接(jie)方法為TIG。焊(han)后(hou)(hou)的帶經退火和時效(xiao)(xiao)接(jie)頭效(xiao)(xiao)率(lv)為100%,焊(han)后(hou)(hou)的帶經時效(xiao)(xiao)處理,接(jie)頭效(xiao)(xiao)率(lv)可(ke)達80%。
六、物理(li)性能
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼的物理性能見表5-50。
七、應用
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。