沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)是(shi)一(yi)類含(han)沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)(ying)化(hua)元(yuan)素(Cu、Al、Ti、Nb)的鐵鉻鎳合金(jin),可以通過(guo)熱(re)處理強(qiang)化(hua),此(ci)類鋼(gang)(gang)具(ju)有高強(qiang)度、足夠的韌性和(he)適宜(yi)的耐蝕性。主要(yao)應用于宇航工業和(he)一(yi)些高技術產業。 沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)可區分為馬氏(shi)(shi)體(ti)、半奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)和(he)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)三種(zhong)主要(yao)類型,近年來又出(chu)現了(le)鐵素體(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)。在馬氏(shi)(shi)體(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)中,基(ji)于馬氏(shi)(shi)體(ti)時效(xiao)鋼(gang)(gang)的經驗,近年來出(chu)現了(le)馬氏(shi)(shi)體(ti)時效(xiao)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang),與前者(zhe)比較,后者(zhe)碳含(han)量較低,其強(qiang)化(hua)手(shou)段主要(yao)是(shi)靠(kao)金(jin)屬間(jian)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(chen)淀(dian)硬化(hua)不銹鋼,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(yi)、化(hua)學(xue)成分
00Cr12Ni8Cu2TiNb、 Custom 455 不銹鋼(gang)的化學成分見(jian)表5-41。
二(er)、室溫力學性(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、疲勞和(he)斷裂(lie)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、高溫力(li)學性能
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(wu)、工藝性能
a. 熱加工
在(zai)馬氏體沉淀硬化不銹鋼中,此(ci)鋼是屬于最(zui)易熱加(jia)(jia)工的一種材料。熱加(jia)(jia)工溫度范(fan)圍為(wei)(wei)900~1260℃,為(wei)(wei)獲得良好(hao)的力學性(xing)能(neng),應(ying)在(zai)1040~1150℃加(jia)(jia)熱。為(wei)(wei)了獲得細小晶粒和(he)熱處(chu)理后的最(zui)佳(jia)性(xing)能(neng),終加(jia)(jia)工溫度應(ying)在(zai)815~950℃。
b. 冷加工
盡管此鋼(gang)(gang)在退火狀態下(xia)是馬(ma)氏(shi)體組織(zhi),但(dan)鋼(gang)(gang)的(de)硬度(du)僅為(wei)30~35HRC,易于進(jin)行(xing)冷(leng)加(jia)工(gong)(gong),鋼(gang)(gang)的(de)冷(leng)加(jia)工(gong)(gong)硬化傾向(xiang)很低(見(jian)表5-45),不需中(zhong)間(jian)退火即可(ke)進(jin)行(xing)較大(da)變形(xing)量的(de)冷(leng)加(jia)工(gong)(gong),最終(zhong)熱處理前進(jin)行(xing)冷(leng)變形(xing),可(ke)獲得較高的(de)拉伸強度(du)和屈服強度(du)。
c. 熱處理
00Cr12Ni8Cu2TiNb、 Custom 455 不(bu)銹(xiu)鋼的退火(huo)和時(shi)效處理制度(du)較簡單。
退(tui)火:816~843℃×30min,水冷(leng)。對大(da)截(jie)面(mian)尺寸的(de)鋼材,為獲得良好的(de)橫(heng)向性(xing)能,可采用(yong)二(er)次退(tui)火工(gong)藝,980℃水冷(leng)后再(zai)加熱到816℃水冷(leng)。對于棒、帶等大(da)多數(shu)產品沒有必(bi)要采用(yong)二(er)次退(tui)火工(gong)藝,但此工(gong)藝可獲得大(da)約30HRC的(de)最低硬度。
時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)硬化:時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)硬化溫度為480~540℃,時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)間為4小時(shi)(shi)(shi),冷卻方式為空冷。480℃時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)可得到最高的強度水平。高溫時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)韌性有所改善,但(dan)伴隨著(zhu)強度水平的下降。可根(gen)據實際需求選(xuan)擇時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)溫度和(he)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)間,參(can)見圖5-10。
d. 焊接(jie)
采(cai)用同成(cheng)分的(de)焊接(jie)材料進(jin)行焊接(jie),此(ci)鋼可焊性優良。不需焊前預熱(re)也不需焊后(hou)熱(re)處理,最好的(de)焊接(jie)方(fang)法為TIG。焊后(hou)的(de)帶經(jing)退火和時(shi)效接(jie)頭(tou)(tou)效率為100%,焊后(hou)的(de)帶經(jing)時(shi)效處理,接(jie)頭(tou)(tou)效率可達80%。
六、物理性能
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。