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Ferrium S53

 Ferrium S53是20世(shi)紀末由美國Qust Tak公(gong)司(si)基于(yu)計算的材(cai)料(liao)設計技(ji)(ji)術研發出的一種馬氏(shi)體沉淀硬(ying)化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)，Carpenter技(ji)(ji)術公(gong)司(si)提供產(chan)品(pin)，用(yong)以滿足美國航(hang)母艦載機用(yong)的高(gao)強、高(gao)韌且在海(hai)洋大(da)氣環境(jing)下使用(yong)的超高(gao)強度不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。航(hang)母艦載機關鍵(jian)結構件常(chang)用(yong)300M、Aermet 100等超高(gao)強度鋼(gang)制(zhi)作，但這類(lei)鋼(gang)很容易受(shou)腐蝕，都(dou)必須采用(yong)嚴重危害環境(jing)且費用(yong)昂貴的氰化鍍鎘(ge)工藝，還需(xu)長期維修，而Ferrium S53的力(li)學性能等于(yu)或優于(yu)傳統的超高(gao)強度鋼(gang)，如300M和SISI4340（表9.63），且耐蝕性能顯著高(gao)于(yu)300M和SISI4340。

 Ferrium S53 鋼采用雙真(zhen)空冶煉，以保持高的純(chun)潔度。該鋼一般使用精鍛(duan)機開坯，部件則使用模鍛(duan)成(cheng)形。

 Ferrium S53鋼的(de)熱(re)處(chu)理工藝采用真空(kong)(kong)淬(cui)火(huo)(huo)和(he)真空(kong)(kong)回(hui)火(huo)(huo)以(yi)防止表面脫碳，推薦的(de)淬(cui)火(huo)(huo)加熱(re)溫(wen)(wen)(wen)度為(wei)（1085±15）℃，保溫(wen)(wen)(wen)時間為(wei)1h，在油中淬(cui)火(huo)(huo)，冷(leng)(leng)至室溫(wen)(wen)(wen)后(hou)進行-73℃或(huo)更(geng)低溫(wen)(wen)(wen)度的(de)冷(leng)(leng)處(chu)理，時間為(wei)1～3h，冷(leng)(leng)處(chu)理后(hou)在空(kong)(kong)氣中回(hui)溫(wen)(wen)(wen)至室溫(wen)(wen)(wen)，目的(de)是(shi)使馬(ma)氏(shi)體盡(jin)可能轉變(bian)完全(quan)。實(shi)際(ji)上經過上述(shu)處(chu)理后(hou)，鋼中仍存(cun)在少量殘余奧氏(shi)體，然后(hou)回(hui)火(huo)(huo)2次。

 Ferrium S53鋼的二次強化主要依靠回火時析出與基體共格的納米級M₂C型碳化物，這主要依靠鉬、鎢、釩含量的合理設計；鈷和鎳的含量可以控制Ms點的溫度，使鋼在淬火后獲得盡可能多的高位錯密度的板條馬氏體組織。

 第一次的回火溫度為500℃（3h），油中冷卻，再在-73℃或更低溫度進行冷處理，時間為1～3h，冷處理后在空氣中回溫至室溫。回火過程中在430℃以上開始析出強化相M₂C型碳化物，強度和硬度在回火溫度為490℃左右達到峰值。在回火過程中殘余奧氏體逐漸分解和減少并轉化為細小的薄膜狀，在490℃以上開始，逆轉變奧氏體薄膜在馬氏體板條間形成，更高溫度回火時將出現M₂₃C₆型碳化物，鋼的強度下降。第二次回火的目的是使組織穩定，回火溫度為482℃（12h），在空氣中冷卻。

 Ferrium S53鋼不但有高的強度和韌性，其疲勞性能和缺口疲勞性能也優于300M鋼。該鋼的成分設計可使其在腐蝕環境下生成結構為尖晶石的鈍態氧化膜中富集盡可能多的鉻，析出的M2C型碳化物的尺寸應小于鈍化膜的厚度。Ferri-um S53鋼在海水和海洋大氣中具有高的耐蝕性和耐應力腐蝕性能，其耐蝕性能相當于15-5PH H900鋼。

 Ferrium S53鋼已用于包(bao)括飛(fei)機起落架在內的(de)多(duo)種重要部(bu)件。