沉淀硬化不銹鋼(也有稱析出強化不銹鋼)常用于核電宇航等工業,主要特點是一類具有超高強度的不銹鋼。一般按其組織形態可分為三類:沉淀硬化馬氏體不銹鋼(gang),沉淀硬化半奧氏體不銹鋼,沉淀硬化奧氏體不銹鋼,也有的書把第一類歸到馬氏體不銹鋼,第二類、第三類歸到奧氏體不銹鋼。
馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)時(shi)效(xiao)(xiao)不銹鋼是(shi)(shi)(shi)(shi)固溶(rong)處(chu)理(li)(li)后(hou),冷(leng)至室(shi)(shi)溫時(shi)總是(shi)(shi)(shi)(shi)以(yi)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)組織(zhi)存(cun)在(zai),由固溶(rong)態(tai)(tai)再進行(xing)時(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)理(li)(li)產生析出相而強化。也有資料把這類鋼分(fen)為(wei)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)沉淀硬(ying)化不銹鋼和(he)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)時(shi)效(xiao)(xiao)不銹鋼,在(zai)固溶(rong)態(tai)(tai)下(xia),前(qian)者(zhe)(zhe)在(zai)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)中含(han)少(shao)量的(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(10%左右)和(he)少(shao)量殘余(yu)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti),后(hou)者(zhe)(zhe)為(wei)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)中只有少(shao)量的(de)殘余(yu)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti),后(hou)者(zhe)(zhe)的(de)韌性(xing)相對較高。沉淀硬(ying)化半奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不銹鋼是(shi)(shi)(shi)(shi)固溶(rong)熱處(chu)理(li)(li)后(hou),冷(leng)至室(shi)(shi)溫時(shi),以(yi)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)組織(zhi)存(cun)在(zai),而且含(han)有5%~20%鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)組織(zhi),但奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)組織(zhi)不是(shi)(shi)(shi)(shi)十分(fen)穩定,通過一系列熱冷(leng)處(chu)理(li)(li)或機(ji)械變(bian)形處(chu)理(li)(li)后(hou),奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)成馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti),再通過時(shi)效(xiao)(xiao)而強化。
奧(ao)氏體(ti)沉(chen)淀硬化(hua)(hua)不(bu)銹鋼(gang),其組(zu)(zu)織為穩(wen)定(ding)奧(ao)氏體(ti)組(zu)(zu)織,熱處(chu)理(li)是(shi)不(bu)能(neng)改變組(zu)(zu)織,為此,只能(neng)通(tong)過加入析出強化(hua)(hua)元素,通(tong)過時效處(chu)理(li)而強化(hua)(hua)。沉(chen)淀硬化(hua)(hua)不(bu)銹鋼(gang)力學性能(neng)除對(dui)化(hua)(hua)學成(cheng)分敏(min)感(gan)外,對(dui)熱處(chu)理(li)制度(du)也很敏(min)感(gan),因而在實際(ji)生產(chan)中(zhong)這(zhe)類(lei)鋼(gang)必須(xu)嚴格按照(zhao)熱處(chu)理(li)工藝規(gui)程操作。常用的熱處(chu)理(li)工藝有(you)如(ru)下幾(ji)種:
均勻(yun)化處(chu)理:一般指鑄、鍛件,在1150℃左(zuo)右進行加熱,促使(shi)合金元素和(he)組(zu)織均勻(yun)化。
高溫固(gu)溶處(chu)理(li):通常在1000℃以(yi)上析出相分解(jie),使鋼(gang)進行再結晶(jing)軟化。
調整處(chu)理(li)(li):處(chu)理(li)(li)溫度(du)為760~1000℃,調整鋼中合(he)金元素(su)的分布,控制馬氏(shi)體的相變溫度(du)。
時(shi)效(xiao)處(chu)(chu)(chu)理(li):處(chu)(chu)(chu)理(li)溫度為(wei)460~620℃,處(chu)(chu)(chu)理(li)溫度與時(shi)間對組織和力學(xue)性能影響(xiang)較大(da),若(ruo)希望獲得較好的韌性,可采(cai)用較高的時(shi)效(xiao)溫度處(chu)(chu)(chu)理(li)。
冰冷處理:處理溫度為-50~-80℃,使(shi)具有較低的馬氏體相變溫度鋼也能(neng)完全轉變為馬氏體組織。
轉變冷卻處(chu)(chu)理(li):在(zai)一(yi)定時間內冷卻到(dao)某一(yi)溫度并保持一(yi)段時間的(de)處(chu)(chu)理(li),以確(que)定下一(yi)步進行強化或時效處(chu)(chu)理(li)。