沉(chen)淀硬化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)是(shi)一(yi)類(lei)(lei)含(han)(han)沉(chen)淀硬化(hua)(hua)元(yuan)素(Cu、Al、Ti、Nb)的(de)(de)鐵(tie)鉻鎳合金,可以通過熱處理強化(hua)(hua),此類(lei)(lei)鋼(gang)(gang)具有高強度、足(zu)夠的(de)(de)韌性和適宜的(de)(de)耐(nai)蝕性。主(zhu)要(yao)(yao)應(ying)用(yong)于(yu)宇(yu)航工業和一(yi)些高技(ji)術(shu)產業。 沉(chen)淀硬化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)可區分為(wei)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)、半奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)和奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)沉(chen)淀硬化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)三種主(zhu)要(yao)(yao)類(lei)(lei)型,近年來又出現了鐵(tie)素體(ti)(ti)沉(chen)淀硬化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)。在馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)沉(chen)淀不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)中,基于(yu)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)時效鋼(gang)(gang)的(de)(de)經驗,近年來出現了馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)時效不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang),與前者(zhe)比較,后(hou)者(zhe)碳含(han)(han)量較低,其強化(hua)(hua)手(shou)段主(zhu)要(yao)(yao)是(shi)靠金屬間(jian)化(hua)(hua)合物析出,且熱處理簡單。
A-286 鋼是最早開發出的奧氏體沉(chen)淀硬化不銹鋼,該鋼的基體為非常穩定的奧氏體,即使使用大的冷變形、冷處理也不會發生轉變。我國列入GB/T 20878-2007的奧氏體沉淀硬化不銹鋼的牌號有一個,即06Cr15Ni25TiM(表9.16),其化學成分與A-286鋼相同。
06Cr15Ni25TiM、A-286 鋼經固溶處理和時效后,有高的強度和韌性,同時具有良好的抗氧化性能和耐蝕性,使用溫度可達700℃,屬于鐵基高溫合金,常以鍛件和鑄件用于航空發動機的受力件,如葉片、導向葉片、軸、框架等。該鋼在低溫時也有良好的韌性和抗蝕性。
06Cr15Ni25TiM、A-286 鋼一般采用兩種固溶溫度:980℃和900℃,采用油冷或水冷,以避免冷卻過程中發生析出。980℃固溶時得到大的晶粒,可以得到良好的抗蠕變性能;900℃固溶處理得到細晶粒,可獲得瞬時強度和塑韌性均好的綜合力學性能。該鋼在熱處理過程中產生的尺寸變化小。
06Cr15Ni25TiM、A-286 鋼的時效溫度為650~760℃,時效時在基體均勻析出的γ’-Ni3(Ti,Al)相是主要的強化相,具有面心立方點陣。γ’相的溶解溫度為860℃,因此時效溫度均在860℃以下。A-286鋼長期時效或高溫長期使用會發生γ’→η-Ni3Ti(六方點陣)轉變,η相的強化效果差,并減低鋼的韌性。
06Cr15Ni25TiM、A-286 鋼的室溫強度不如其他一些沉淀硬化不銹鋼,但其高溫強度高,在經980℃×1h油冷+720℃x16h處理后,在20℃、540℃、650℃和760℃下的σb分別為1007MPa、903MPa、718MPa和441MPa。A-286 鋼的主要缺點是焊接性能差,易產生焊接裂紋。
奧氏體沉淀(dian)硬化不(bu)銹鋼的鋼種(zhong)少,應用不(bu)廣泛,已逐漸(jian)被以后不(bu)斷(duan)發(fa)展的Fe-Ni基高溫合金所代(dai)替。