奧氏體和鐵素體不銹鋼有良好的耐蝕性,但強度較低;馬氏體不銹鋼的強度高,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(ti)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(chen)淀硬化不銹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)硬(ying)化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)號用(yong)PH來(lai)表示(shi)。這類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)是在18-8型鋼(gang)(gang)(gang)及Cr13型鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)基礎上,加入起沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)的(de)(de)元素,經固(gu)溶退火和時效(xiao)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)雙重處(chu)理(li)(li)產生沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)。沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)分為馬氏(shi)(shi)體沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)、半(ban)奧(ao)氏(shi)(shi)體沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)和奧(ao)氏(shi)(shi)體沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。所以這類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)不(bu)(bu)僅具有(you)很好的(de)(de)耐腐蝕性,而且具有(you)很高的(de)(de)強度,焊接性也很好。典型的(de)(de)馬氏(shi)(shi)體沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)有(you)05Cr17Ni4Cu4Nb(0Cr17Ni4Cu4Nb17-4PH);半(ban)奧(ao)氏(shi)(shi)體沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)有(you)07Cr17Ni7Al(17-7PH);奧(ao)氏(shi)(shi)體沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)有(you)06Cr17Ni10P(17-10P)。
沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)區(qu)分為馬氏體(ti)、半奧(ao)氏體(ti)和奧(ao)氏體(ti)沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)三種主要類型,近(jin)年來又出(chu)現了(le)鐵(tie)素體(ti)沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。在馬氏體(ti)沉淀(dian)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong),基(ji)于馬氏體(ti)時(shi)(shi)效(xiao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的經驗,近(jin)年來出(chu)現了(le)馬氏體(ti)時(shi)(shi)效(xiao)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),與前者比較,后者碳含量較低,其強化(hua)手段主要是靠金屬間化(hua)合物析出(chu),且熱(re)處理簡單(dan)。
沉(chen)淀硬化不銹鋼的特點如(ru)下:
1. 沉淀硬化不銹鋼的(de)熱處(chu)理(li)工藝復雜,只有按規定嚴(yan)格執(zhi)行(xing)、嚴(yan)格控(kong)制(zhi)溫度、時間、冷(leng)卻速(su)度等參數才能(neng)得到理(li)想(xiang)的(de)性能(neng)。
2. 沉(chen)淀硬化不銹(xiu)鋼中(zhong)沉(chen)淀硬化相在沉(chen)淀硬化不銹(xiu)鋼中(zhong),經時效處理后(hou)其主(zhu)要(yao)沉(chen)淀硬化相有面心(xin)立方結(jie)構富銅(tong)相,時效相的類型與存在與否和合金(jin)成分、熱處理條(tiao)件(jian)相關。
至目(mu)前為止,在世界范圍內已有十多(duo)個(ge)牌號,我(wo)國標準(GB/T 20878-2007)列入十個(ge)牌號。