沉淀硬化半奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)的化學成分和力學性能如表2-22、表2-23所示。這類沉(chen)淀硬化不銹鋼在固溶或退火狀態下,鋼的組織是奧氏體加5%~20%的鐵素體。經過系列熱處理轉變為馬氏體,再經過時效處理,達到強化,如17-7PH其00.2可達到超高強度1276MPa。
注(zhu):TH-1050=相變處(chu)(chu)(chu)理(li)+析出(chu)硬(ying)(ying)化處(chu)(chu)(chu)理(li)(566℃);RH-950=冷處(chu)(chu)(chu)理(li)+析出(chu)硬(ying)(ying)化處(chu)(chu)(chu)理(li)(510℃);CH-950=冷加工(gong)+析出(chu)處(chu)(chu)(chu)理(li)(482℃);SRH-950=固溶(rong)+深(shen)冷+時效硬(ying)(ying)化(510℃);SCT-850=深(shen)冷+回火(454℃);ATH-1050=固溶(rong)+相變處(chu)(chu)(chu)理(li)+析出(chu)硬(ying)(ying)化處(chu)(chu)(chu)理(li)(450℃)。
沉淀硬化半奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼通常(chang)是在固溶(rong)退火狀態進行焊接(jie),此時(shi)鋼材具有奧氏(shi)體(ti)加少量(liang)鐵(tie)素體(ti)組織,其焊接(jie)性與奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼相(xiang)似(si),焊接(jie)接(jie)頭不(bu)會(hui)產生冷熱裂紋(wen)。而(er)且(qie)因為這(zhe)類(lei)鋼的碳含量(liang)較低,即使經(jing)過(guo)相(xiang)變,轉(zhuan)變為馬氏(shi)體(ti)組織,硬度也不(bu)高,再進行焊接(jie),裂紋(wen)傾(qing)向(xiang)也不(bu)敏感。
沉淀(dian)硬化(hua)半奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不銹鋼焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)影響區(qu)(qu),由于焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)作用,處(chu)于固(gu)溶(rong)狀態(tai),焊(han)(han)(han)后冷到室溫時具有奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)+少量鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)組(zu)織,故其焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)工藝(yi)可采(cai)取(qu)與奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不銹鋼相同的(de)(de)(de)(de)工藝(yi),不必進(jin)行預(yu)熱(re)和(he)后熱(re)。但由于焊(han)(han)(han)縫和(he)近(jin)(jin)縫區(qu)(qu)加(jia)熱(re)溫度遠(yuan)高于通(tong)(tong)常固(gu)溶(rong)處(chu)理溫度,鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)相比例較高,當(dang)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)過(guo)高時,可能引起接(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)(de)塑性顯著降(jiang)低而脆化(hua)。特別(bie)是在采(cai)用同質焊(han)(han)(han)材進(jin)行焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時,焊(han)(han)(han)縫金屬(shu)中將含(han)(han)有25%的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(17-7PH),脆化(hua)傾(qing)向(xiang)較大。為此(ci)(ci)硅、鉻、鋁(lv)等鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)元素(su)的(de)(de)(de)(de)含(han)(han)量應降(jiang)低,減少焊(han)(han)(han)縫的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)含(han)(han)量。在焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(包括同材焊(han)(han)(han)縫和(he)HAZ近(jin)(jin)縫區(qu)(qu))的(de)(de)(de)(de)高溫區(qu)(qu),在焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)過(guo)程,碳化(hua)物(wu),特別(bie)是鉻的(de)(de)(de)(de)碳化(hua)物(wu)溶(rong)解人(ren)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti),提高了基體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)有效合金元素(su)含(han)(han)量,提高了奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)穩定性,降(jiang)低了焊(han)(han)(han)縫和(he)近(jin)(jin)縫區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)Ms點,使(shi)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)在低溫下都難于轉(zhuan)變成馬氏體(ti)(ti)(ti),使(shi)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭性能難于與母材匹配。為此(ci)(ci)必須采(cai)用適當(dang)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)后熱(re)處(chu)理,使(shi)碳化(hua)物(wu)析出,降(jiang)低合金元素(su)的(de)(de)(de)(de)有效含(han)(han)量,促進(jin)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)向(xiang)馬氏體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)變。這種熱(re)處(chu)理通(tong)(tong)常是焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)結構(gou)焊(han)(han)(han)后進(jin)行整體(ti)(ti)(ti)復(fu)合熱(re)處(chu)理,包括:
①. 焊后調整熱(re)處理:746℃加(jia)熱(re)3h空(kong)冷(leng),碳化物析出,提高Ms點促進(jin)馬(ma)氏體轉變。
②. 低(di)溫退火:930℃加熱1h,水淬,使Cr23C6等碳化物從(cong)基體中(zhong)析出,大(da)大(da)提高Ms點。
③. 冰(bing)冷(leng)處理(li):在(zai)低溫退火的基礎上,立即進行-73℃3h的冰(bing)冷(leng)處理(li),奧氏體幾乎(hu)全部轉變為馬(ma)氏體,然后升溫到室溫。
當(dang)不要求焊縫性能與(yu)母材(cai)同材(cai)質(zhi)等(deng)強度時,可采用奧氏體的E308L、E316L等(deng)焊接材(cai)料(liao),焊后亦可免去時效處理等(deng)工序。