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(ma)氏(shi)體不銹鋼,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)體時(shi)效(xiao)不銹(xiu)鋼(gang)是固(gu)溶處(chu)理(li)后(hou),冷至室(shi)溫時(shi)總是以(yi)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體組織(zhi)存在(zai),由固(gu)溶態再進(jin)行時(shi)效(xiao)處(chu)理(li)產生(sheng)析出(chu)相而強化。也(ye)有(you)資料把這類鋼(gang)分為馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體沉淀硬化不銹(xiu)鋼(gang)和馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體時(shi)效(xiao)不銹(xiu)鋼(gang),在(zai)固(gu)溶態下,前者(zhe)在(zai)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體基(ji)體中含(han)(han)少量的鐵素體(10%左右)和少量殘(can)余(yu)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體,后(hou)者(zhe)為馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體基(ji)體中只有(you)少量的殘(can)余(yu)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體,后(hou)者(zhe)的韌性(xing)相對較高。沉淀硬化半奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)是固(gu)溶熱處(chu)理(li)后(hou),冷至室(shi)溫時(shi),以(yi)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體組織(zhi)存在(zai),而且(qie)含(han)(han)有(you)5%~20%鐵素體組織(zhi),但奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體組織(zhi)不是十分穩定,通過一(yi)系列熱冷處(chu)理(li)或(huo)機械(xie)變形(xing)處(chu)理(li)后(hou),奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體轉變成馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體,再通過時(shi)效(xiao)而強化。
奧氏體(ti)(ti)沉(chen)淀硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang),其(qi)組織(zhi)為(wei)(wei)穩定(ding)奧氏體(ti)(ti)組織(zhi),熱處(chu)理(li)是(shi)不(bu)(bu)能改(gai)變組織(zhi),為(wei)(wei)此,只能通(tong)(tong)過(guo)加入析(xi)出強化(hua)元素,通(tong)(tong)過(guo)時效處(chu)理(li)而強化(hua)。沉(chen)淀硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)力(li)學性能除對(dui)化(hua)學成分敏感外(wai),對(dui)熱處(chu)理(li)制度也很(hen)敏感,因(yin)而在實際生產中這類鋼(gang)(gang)必須嚴格按照(zhao)熱處(chu)理(li)工藝規程操作。常用的熱處(chu)理(li)工藝有如(ru)下(xia)幾種:
均(jun)勻(yun)化處理:一(yi)般指鑄(zhu)、鍛(duan)件,在1150℃左右(you)進(jin)行加熱,促使合金(jin)元素和組織(zhi)均(jun)勻(yun)化。
高溫固溶處理(li):通常在1000℃以上(shang)析出相分解,使(shi)鋼進行再(zai)結晶軟(ruan)化。
調(diao)整(zheng)處理:處理溫度為760~1000℃,調(diao)整(zheng)鋼中合(he)金(jin)元素的分布(bu),控制馬(ma)氏體的相(xiang)變溫度。
時效(xiao)處理(li):處理(li)溫(wen)度(du)為460~620℃,處理(li)溫(wen)度(du)與(yu)時間對(dui)組織(zhi)和力學(xue)性能影響(xiang)較大(da),若希望獲(huo)得(de)較好的韌(ren)性,可采用較高的時效(xiao)溫(wen)度(du)處理(li)。
冰冷處理:處理溫度為-50~-80℃,使具有較低的馬(ma)氏體相變(bian)溫度鋼也能完全轉變(bian)為馬(ma)氏體組織。
轉變冷(leng)卻(que)處(chu)理(li):在(zai)一(yi)(yi)(yi)定時(shi)間內(nei)冷(leng)卻(que)到某一(yi)(yi)(yi)溫度并(bing)保(bao)持一(yi)(yi)(yi)段時(shi)間的處(chu)理(li),以確定下一(yi)(yi)(yi)步(bu)進行強化或時(shi)效處(chu)理(li)。