沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)是(shi)一類(lei)含沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)元素(Cu、Al、Ti、Nb)的鐵(tie)鉻鎳(nie)合(he)金(jin),可以通(tong)過熱處理強化(hua)(hua)(hua),此類(lei)鋼(gang)具有高強度、足夠的韌性和(he)適宜的耐蝕性。主要應用于(yu)宇(yu)航工業和(he)一些高技術產業。 沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)可區分為(wei)馬氏體(ti)(ti)(ti)、半奧氏體(ti)(ti)(ti)和(he)奧氏體(ti)(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)三種(zhong)主要類(lei)型(xing),近年(nian)來又出(chu)現了(le)(le)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。在馬氏體(ti)(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中,基于(yu)馬氏體(ti)(ti)(ti)時效(xiao)鋼(gang)的經驗,近年(nian)來出(chu)現了(le)(le)馬氏體(ti)(ti)(ti)時效(xiao)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang),與前者比較(jiao),后者碳含量較(jiao)低,其強化(hua)(hua)(hua)手段主要是(shi)靠金(jin)屬(shu)間化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)析(xi)出(chu),且熱處理簡單。
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼是一種超低碳型馬氏體沉淀(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、化學成分
00Cr12Ni8Cu2TiNb、 Custom 455 不(bu)銹鋼(gang)的化學(xue)成分見表5-41。
二(er)、室(shi)溫(wen)力學性能
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼的室溫力學性能見表5-42至表5-46。
三、疲勞和斷裂韌(ren)性
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、高溫力學性能(neng)
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
在馬(ma)氏體沉淀硬(ying)化(hua)不銹鋼中,此鋼是屬于最易熱(re)加(jia)工的(de)一種(zhong)材料(liao)。熱(re)加(jia)工溫度范圍為(wei)900~1260℃,為(wei)獲得良好的(de)力(li)學性能,應在1040~1150℃加(jia)熱(re)。為(wei)了獲得細小晶粒(li)和熱(re)處理后的(de)最佳性能,終加(jia)工溫度應在815~950℃。
b. 冷加工
盡管此鋼在退(tui)(tui)火(huo)狀態下是馬氏體組(zu)織,但鋼的(de)硬度(du)僅(jin)為(wei)30~35HRC,易于進行(xing)冷加工,鋼的(de)冷加工硬化傾向很低(見表(biao)5-45),不(bu)需中間(jian)退(tui)(tui)火(huo)即可進行(xing)較(jiao)(jiao)大(da)變形(xing)量(liang)的(de)冷加工,最(zui)終熱處(chu)理(li)前(qian)進行(xing)冷變形(xing),可獲得(de)較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)拉(la)伸強(qiang)度(du)和屈服強(qiang)度(du)。
c. 熱處(chu)理
00Cr12Ni8Cu2TiNb、 Custom 455 不銹鋼的退火和時效處理制度(du)較簡單。
退(tui)火(huo):816~843℃×30min,水(shui)冷(leng)。對大(da)截面尺(chi)寸的鋼材,為獲得良好的橫向性能,可(ke)采(cai)用二次退(tui)火(huo)工(gong)藝(yi),980℃水(shui)冷(leng)后再加熱到(dao)816℃水(shui)冷(leng)。對于(yu)棒(bang)、帶等大(da)多數產品沒有必要(yao)采(cai)用二次退(tui)火(huo)工(gong)藝(yi),但此工(gong)藝(yi)可(ke)獲得大(da)約30HRC的最低(di)硬度。
時效(xiao)(xiao)硬化:時效(xiao)(xiao)硬化溫(wen)度(du)(du)為480~540℃,時效(xiao)(xiao)時間(jian)為4小時,冷卻方式為空冷。480℃時效(xiao)(xiao)可得(de)到最(zui)高的(de)強度(du)(du)水平。高溫(wen)時效(xiao)(xiao)韌性有所改善(shan),但伴(ban)隨著(zhu)強度(du)(du)水平的(de)下降。可根(gen)據實際需求(qiu)選擇時效(xiao)(xiao)溫(wen)度(du)(du)和時效(xiao)(xiao)時間(jian),參見(jian)圖5-10。
d. 焊接
采(cai)用同成分的(de)焊(han)(han)(han)(han)接材料進行(xing)焊(han)(han)(han)(han)接,此鋼可焊(han)(han)(han)(han)性優良。不需焊(han)(han)(han)(han)前預熱(re)也不需焊(han)(han)(han)(han)后熱(re)處理,最好(hao)的(de)焊(han)(han)(han)(han)接方法為TIG。焊(han)(han)(han)(han)后的(de)帶經退火和時效(xiao)(xiao)接頭(tou)效(xiao)(xiao)率為100%,焊(han)(han)(han)(han)后的(de)帶經時效(xiao)(xiao)處理,接頭(tou)效(xiao)(xiao)率可達80%。
六、物理(li)性能
022Cr12Ni9Cu2NbTi、00Cr12Ni8Cu2TiNb、Custom 455 不銹鋼的物理性能見表5-50。
七、應(ying)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。