
沉(chen)淀(dian)(dian)硬化不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼是一(yi)類(lei)含(han)(han)沉(chen)淀(dian)(dian)硬化元素(Cu、Al、Ti、Nb)的(de)(de)鐵鉻鎳(nie)合金(jin),可以(yi)通過(guo)熱處理強(qiang)化,此(ci)類(lei)鋼具有高(gao)強(qiang)度、足夠的(de)(de)韌性和(he)適宜的(de)(de)耐蝕性。主要應用(yong)于(yu)宇航工業(ye)和(he)一(yi)些高(gao)技(ji)術產業(ye)。 沉(chen)淀(dian)(dian)硬化不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼可區分(fen)為馬氏(shi)體(ti)、半奧(ao)氏(shi)體(ti)和(he)奧(ao)氏(shi)體(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)硬化不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼三種主要類(lei)型(xing),近年來又出現(xian)了(le)鐵素體(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)硬化不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼。在馬氏(shi)體(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼中,基于(yu)馬氏(shi)體(ti)時(shi)效(xiao)鋼的(de)(de)經(jing)驗,近年來出現(xian)了(le)馬氏(shi)體(ti)時(shi)效(xiao)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼,與前者比較,后者碳含(han)(han)量較低,其強(qiang)化手段(duan)主要是靠金(jin)屬間化合物析出,且熱處理簡單。
S46500、Alloy 465、Costom 465 是一種無鈷的馬氏體沉淀硬化不銹鋼,其時效峰值后的抗拉強度可達到1800MPa。Costom 465 不銹鋼具有優異的缺口拉伸強度和斷裂韌性,應力腐蝕抗力也比較好,其性能優于Costom 455和PH13-8Mo鋼。該鋼于1997年取得專利,已用于軍用機的多個重要部件。

S46500、Alloy 465、Costom 465 不銹鋼(gang)適(shi)宜的(de)鍛造溫(wen)(wen)度區(qu)間(jian)為1010~1093℃,鍛后(hou)空冷,經(jing)固(gu)溶(rong)處(chu)理可以進行機械加工。推(tui)薦的(de)Costom 465鋼(gang)的(de)固(gu)溶(rong)溫(wen)(wen)度為(982±8)℃,保溫(wen)(wen)一定時間(jian),然后(hou)快(kuai)冷,截(jie)面尺寸在(zai)300mm以下時可在(zai)適(shi)當的(de)液(ye)體介質中冷卻,更大尺寸時宜在(zai)空氣(qi)中快(kuai)冷。固(gu)處(chu)理后(hou)應(ying)在(zai)24h內進行-73℃冷處(chu)理,保持8h,然后(hou)升至室(shi)溫(wen)(wen)。
為(wei)獲得(de)最佳(jia)的(de)切削加工(gong)性能,經上述處(chu)(chu)理(li)后(hou)再加熱至(zhi)(760±8)℃保(bao)(bao)溫(wen)2h,空(kong)冷,再加熱至(zhi)(620±8)℃保(bao)(bao)溫(wen)4h,空(kong)冷,此工(gong)藝被(bei)稱之為(wei)H1150M狀態。加工(gong)后(hou)的(de)部件應重新在982℃進行(xing)固(gu)溶處(chu)(chu)理(li)和-73℃冷處(chu)(chu)理(li)。該鋼的(de)焊接性能良好(hao)。
S46500、Alloy 465、Costom 465 不銹(xiu)鋼經(jing)上述處(chu)理后(hou)(hou)應進(jin)行時(shi)效,可(ke)(ke)在480~620℃進(jin)行,保溫4~8h,然(ran)后(hou)(hou)空冷或(huo)在適(shi)(shi)當的(de)介質中冷卻。該鋼經(jing)480℃時(shi)效后(hou)(hou)可(ke)(ke)以得到(dao)最(zui)高的(de)強度(du),但韌性(xing)較低,適(shi)(shi)宜(yi)的(de)時(shi)效溫度(du)應選擇在510℃以上,可(ke)(ke)以得到(dao)良好的(de)綜合力學性(xing)能。表9.61為Costom 465鋼棒材經(jing)固溶處(chu)理和(he)時(shi)效后(hou)(hou)的(de)縱向(xiang)力學性(xing)能。

將S46500、Alloy 465、Costom 465不銹鋼(gang)(gang)經980℃固溶(rong)處(chu)(chu)理(li)和在-73℃冷(leng)處(chu)(chu)理(li)8h后,再進行不同溫(wen)(wen)度(du)(du)下保溫(wen)(wen)4h的時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)(chu)理(li),研究其組織的變(bian)化和性(xing)能的關系。當時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)溫(wen)(wen)度(du)(du)高(gao)(gao)于(yu)300℃時(shi)(shi),Costom 465 鋼(gang)(gang)強(qiang)度(du)(du)隨溫(wen)(wen)度(du)(du)的升高(gao)(gao)而迅(xun)速(su)提高(gao)(gao),495℃時(shi)(shi)達到峰(feng)值強(qiang)度(du)(du),時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)溫(wen)(wen)度(du)(du)超過495℃后,發生過時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)。Costom 465鋼(gang)(gang)在時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)過程中(zhong),其塑性(xing)和沖擊(ji)韌性(xing)的谷值出現在450℃時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)(shi),時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)溫(wen)(wen)度(du)(du)超過450℃后,鋼(gang)(gang)的塑性(xing)和韌性(xing)迅(xun)速(su)提高(gao)(gao)。
S46500、Alloy 465、Costom 465 不銹鋼在溫度范圍200~300℃時效,鋼中的少量殘余奧氏體(約5%)未發生變化,時效溫度在400℃左右時,鋼中開始出現逆轉變奧氏體。在400~590℃時效,鋼中奧氏體含量呈上升趨勢,時效溫度為510℃時,鋼中的奧氏體含量為10%左右。時效溫度在590℃時,鋼中已形成的逆轉變奧氏體已不穩定,時效后降至室溫時,部分逆轉變奧氏體又轉變成馬氏體。Costom 465鋼在時效過程中出現硬化峰則與析出相的特性有關。研究表明,基體的析出相為針狀的具有六方晶體結構Ni3Ti相,析出時與母相馬氏體存在共格或半共格關系,使鋼得到有效的強化。在高于510℃時效時,析出相逐漸聚集,540℃時效時析出相直徑小于20nm,而590℃時效時已長大到約70nm。
綜上所述(shu),510℃時效后,可以(yi)獲得(de)高(gao)的(de)強度,而同時逆轉變奧氏體的(de)形成可使鋼具有(you)比(bi)較高(gao)的(de)韌性。

S46500、Alloy 465、Costom 465 不銹鋼經固溶處(chu)理(li)后(hou),其強度較低,可(ke)以直接進行冷(leng)(leng)變(bian)形,冷(leng)(leng)變(bian)形量可(ke)達(da)70%,然(ran)后(hou)進行時效處(chu)理(li),可(ke)以得到高的強度(表9.62)。
