自40年代以來,首先為適應迅速進步的航空、航天工業的需要,發展了沉淀硬化不銹鋼(gang)。其化學成分一般不超過18-8鉻鎳奧氏體不銹鋼的鉻、鎳含量,碳含量低,添加有少量形成析出硬化相的所謂硬化元素,如鋁、鈦、鈮、銅和鉬等。在最終形成馬氏體后,經時效處理,析出金屬間化合物(如Ni3A1、Ni3Ti等)和某些少量碳化物以產生沉淀硬化。它比普通馬氏體不銹鋼具有更高的強度,更好的可焊性、韌性、冷加工成形性和耐蝕性等。主要有馬氏體型沉淀硬化不銹鋼和半奧氏體(奧氏體-馬氏體)型沉淀硬化不銹鋼。前者以GB0Cr17Ni4Cu4Nb(相當美國阿姆公司商業代號17-4PH)鋼,后者以GB0Cr17Ni7A1(相當17-7PH)及 0Cr15Ni7Mo2A1(相當PH15-7Mo)鋼為代表。簡稱PH(PrecipitationHardening)不銹鋼。
60年代初,國際鎳公司(si)利(li)用(yong)超(chao)低(di)碳(tan)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)進行沉淀(dian)硬(ying)化(hua),研制(zhi)了(le)一種高(gao)(gao)強度(du)、高(gao)(gao)韌性的(de)(de)(de)Fe-Ni系(xi)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)時(shi)效鋼(gang)。為改善耐蝕(shi)性能,隨(sui)后(hou)發(fa)展(zhan)了(le)含鉻的(de)(de)(de)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)時(shi)效不(bu)銹鋼(gang)。它(ta)利(li)用(yong)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)相變、超(chao)低(di)碳(tan)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)和金屬間化(hua)合(he)(he)物相的(de)(de)(de)時(shi)效硬(ying)化(hua)等(deng)相結合(he)(he)的(de)(de)(de)方法,獲得優(you)良的(de)(de)(de)綜合(he)(he)性能,成為正在發(fa)展(zhan)中的(de)(de)(de)新(xin)一代高(gao)(gao)強度(du)不(bu)銹鋼(gang)。它(ta)具有(you)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)時(shi)效鋼(gang)的(de)(de)(de)全(quan)部優(you)點(dian)和比沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)銹鋼(gang)更優(you)越(yue)的(de)(de)(de)性能。
我國從60年代(dai)初(chu)開(kai)始,逐(zhu)漸(jian)發展了奧氏(shi)(shi)體型、半奧氏(shi)(shi)體型、馬(ma)氏(shi)(shi)體型沉(chen)淀硬化不(bu)(bu)銹鋼和馬(ma)氏(shi)(shi)體時效(xiao)不(bu)(bu)銹鋼。
一、半奧氏體(ti)沉淀硬化不(bu)銹(xiu)鋼
半奧(ao)氏體(ti)型PH不銹鋼,是以奧(ao)氏體(ti)狀(zhuang)態供(gong)貨。奧(ao)氏體(ti)因屬(shu)面心立(li)方(fang)晶格(ge)結構,塑(su)性好,具(ju)(ju)有(you)易于(yu)(yu)各(ge)類加工(gong)等優良(liang)的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝性能(neng)。此類鋼在(zai)(zai)(zai)交貨前,需進行固溶處理(li)(簡(jian)稱A處理(li),一(yi)般(ban)在(zai)(zai)(zai)1000~1050℃,空冷(leng))。經A處理(li)后(hou)的(de)(de)(de)(de)狀(zhuang)態(簡(jian)稱A態),其金相組織基(ji)本為奧(ao)氏體(ti),尚含約5~20%的(de)(de)(de)(de)鐵素體(ti)。但不穩(wen)定。為保證獲得上述室溫不穩(wen)定的(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)組織,最關鍵的(de)(de)(de)(de)是必須嚴(yan)格(ge)控制(zhi)好化學成分,并(bing)通過正確的(de)(de)(de)(de)熱(re)處理(li)方(fang)法控制(zhi)馬氏體(ti)相變(bian)溫度區,使(shi)鋼在(zai)(zai)(zai)成型和(he)制(zhi)造(zao)容器部件的(de)(de)(de)(de)過程中(zhong)(zhong)處于(yu)(yu)奧(ao)氏體(ti)狀(zhuang)態,從而具(ju)(ju)有(you)奧(ao)氏體(ti)不銹鋼容易冷(leng)加工(gong)成形和(he)焊接等優良(liang)的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝性能(neng)。然(ran)后(hou),需經特殊的(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)間處理(li),使(shi)奧(ao)氏體(ti)轉變(bian)為低碳馬氏體(ti)基(ji)體(ti),并(bing)進一(yi)步通過時效處理(li)進行沉(chen)淀硬化達到更高的(de)(de)(de)(de)強度。
鑒于此類鋼的(de)熱處理工藝(yi)制(zhi)度(du)是不銹鋼中最復(fu)雜的(de)一(yi)種(zhong),要求也(ye)十分嚴格。應切(qie)實執(zhi)行有關規(gui)定(ding),才能(neng)得到(dao)標準(zhun)性能(neng)。但也(ye)可根據設計人員和用戶(hu)的(de)不同要求和具體(ti)制(zhi)造使用情況,在相當寬的(de)溫度(du)和時間范圍內進行各種(zhong)選擇(ze),制(zhi)定(ding)特殊(shu)的(de)熱處理工藝(yi)制(zhi)度(du)。這里以其代表鋼種(zhong)為(wei)例,僅(jin)簡化(hua)介紹(shao)幾(ji)種(zhong)基(ji)本的(de)熱處理方法。
半奧(ao)氏(shi)體(ti)PH不銹鋼經固溶處理后(A態(tai)),其強度很(hen)低(di)。因此,首(shou)先必須使奧(ao)氏(shi)體(ti)轉變為(wei)馬氏(shi)體(ti)。完成這一相變硬化過(guo)程(cheng),可采(cai)取(qu)三種途徑。
1. 調節處(chu)理(簡(jian)稱T處(chu)理)
經A處理(li)后的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti),在(zai)隨后的(de)加熱過(guo)程中,會析出富鉻(ge)(ge)碳化(hua)物(wu),使奧氏(shi)體(ti)(ti)中實際成分發(fa)生變化(hua)(如鉻(ge)(ge)、碳、氮等含量下降(jiang)),穩定性降(jiang)低(di),冷(leng)(leng)卻時(shi)更容(rong)易轉(zhuan)(zhuan)變為馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)。即(ji)影(ying)響(提高(gao))了馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變溫(wen)度(du)(M3)。換(huan)言之,通過(guo)選擇(ze)合適(shi)的(de)溫(wen)度(du)和保溫(wen)一(yi)(yi)定的(de)時(shi)間,可以(yi)控制M、點(dian)(dian)高(gao)于室(shi)溫(wen)至(zhi)某(mou)一(yi)(yi)溫(wen)度(du)。如此類(lei)PH鋼(gang)一(yi)(yi)般在(zai)700~800℃作為奧氏(shi)體(ti)(ti)調節(jie)溫(wen)度(du),冷(leng)(leng)卻至(zhi)室(shi)溫(wen)后,主要組(zu)織為低(di)碳馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(其(qi)M,點(dian)(dian)約在(zai)65~93℃,馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變終了溫(wen)度(du)M:點(dian)(dian)約為16℃)(6)。
2. 冷處理(簡稱R處理)
經(jing)(jing)(jing)A處(chu)理后的(de)鋼(gang)也(ye)可以采(cai)用(yong)冷(leng)(leng)處(chu)理方法使奧氏(shi)(shi)體轉(zhuan)變為馬氏(shi)(shi)體。最(zui)簡單的(de)辦法是深冷(leng)(leng)處(chu)理。如此(ci)類(lei)PH鋼(gang)A態直接(jie)置于-150℃左右(you)(已(yi)低(di)于M:點(dian))。但這在(zai)工藝上難以實現(一(yi)般易獲得的(de)冷(leng)(leng)處(chu)理溫度(du)為-78℃)。因此(ci),通常先經(jing)(jing)(jing)過高(gao)溫調節處(chu)理(約950℃左右(you)),只(zhi)析出少量(liang)碳化物(wu)(其Ms點(dian)約在(zai)室溫,M1點(dian)約為-73℃)。而后再(zai)經(jing)(jing)(jing)-78℃冷(leng)(leng)處(chu)理,可獲得相(xiang)對T處(chu)理含碳較(jiao)高(gao)的(de)馬氏(shi)(shi)體組織。
綜上所述,T處(chu)理(li)和(he)R處(chu)理(li),一(yi)般均包括了奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)成分調整的處(chu)理(li)和(he)隨后的馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)相(xiang)變(bian)處(chu)理(li)兩個步驟。T和(he)R處(chu)理(li)后的狀態依(yi)次稱為T和(he)R狀態。
3. 冷變形處理(li)(簡稱C處理(li))
經(jing)A處(chu)理后的奧(ao)氏體(ti)(ti),只要成分控(kong)制或(huo)調整得恰當,在室溫下進行塑性(xing)變形或(huo)冷加工(變形),也可(ke)誘發(fa)馬氏體(ti)(ti)相(xiang)變。為獲得必要數量的馬氏體(ti)(ti),冷軋(ya)時宜高(gao)于60%的變形量。
最(zui)后熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)是時(shi)(shi)效(xiao)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(簡(jian)稱H處(chu)(chu)(chu)理(li)(li))。通過(guo)各種(zhong)途徑獲得的(de)過(guo)飽和(he)低碳馬(ma)(ma)氏(shi)體基體,均需經(jing)H處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)產生沉淀硬(ying)化(hua)。其溫度(du)范圍一般在(zai)450~650℃左右(you)。當金屬(shu)間化(hua)合物(wu)微(wei)細(xi)的(de)析出(chu)相即將析出(chu)(即孕育期的(de)最(zui)后階段)時(shi)(shi),獲得最(zui)高(gao)強化(hua)作用(yong)。若延長時(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)間(或提高(gao)H處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)溫度(du))會造(zao)成過(guo)時(shi)(shi)效(xiao),反而使(shi)強度(du)有所降低。但常(chang)對耐蝕性有利。如同最(zui)高(gao)強度(du)狀(zhuang)態比較,一般PH不銹鋼的(de)斷(duan)裂韌(ren)性和(he)抗應力腐蝕性能均有提高(gao)(8)。此(ci)類鋼的(de)時(shi)(shi)效(xiao)比簡(jian)單的(de)沉淀硬(ying)化(hua)機理(li)(li)復雜的(de)多,尤其是在(zai)565℃過(guo)時(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi),同時(shi)(shi)發(fa)生的(de)還(huan)有馬(ma)(ma)氏(shi)體基體的(de)回(hui)火(huo)和(he)部(bu)分逆轉變為奧氏(shi)體等。時(shi)(shi)效(xiao)過(guo)程的(de)沉淀硬(ying)化(hua),還(huan)可采(cai)取分級時(shi)(shi)效(xiao),一般采(cai)用(yong)多級時(shi)(shi)效(xiao)(簡(jian)稱MH處(chu)(chu)(chu)理(li)(li))達(da)到更佳效(xiao)果(guo)。此(ci)類鋼常(chang)用(yong)的(de)熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)工藝制(zhi)度(du)代表符號有TH、RH、CH等處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)。H后的(de)數字按(an)外來習慣(guan)指(zhi)時(shi)(shi)效(xiao)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)華氏(shi)溫度(du)。例如,常(chang)見TH1050表示A處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)后,再經(jing)T處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)和(he)565℃(華氏(shi)1050F)H處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)一種(zhong)標準(zhun)熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)制(zhi)度(du),其處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)后的(de)狀(zhuang)態稱為TH1050狀(zhuang)態。
二、馬氏體(ti)沉淀(dian)硬(ying)化不銹鋼(gang)
馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)PH不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)通(tong)常(chang)以馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)狀態供(gong)貨(有的(de)含低于10%的(de)鐵素體(ti)(ti)(ti))。以其(qi)代表鋼(gang)(gang)(gang)種0Cr17Ni4Cu4Nb為(wei)例,其(qi)化(hua)學(xue)成分保證了(le)經(jing)固溶(rong)(A)處理(li)后空(kong)冷至室溫(wen)時(shi)為(wei)低碳(tan)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(含鐵素體(ti)(ti)(ti)小于2~5%)組織(雖比(bi)(bi)普(pu)通(tong)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)易于加工(gong),但不(bu)如(ru)半奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)PH不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),較難進行深度冷成型)。再經(jing)時(shi)效(H)處理(li)產生沉淀硬化(hua)。與半奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)PH不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)相(xiang)(xiang)比(bi)(bi)其(qi)強化(hua)機理(li)相(xiang)(xiang)同,但熱處理(li)工(gong)藝簡單(dan)。通(tong)過(guo)改變H處理(li)溫(wen)度,可在相(xiang)(xiang)當寬的(de)范圍內(nei)調整機械性(xing)(xing)能(neng)。其(qi)耐蝕(shi)性(xing)(xing)常(chang)可接(jie)近18-8奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),比(bi)(bi)普(pu)通(tong)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)優越。其(qi)焊接(jie)性(xing)(xing)能(neng)較好,不(bu)需焊前(qian)預熱,但對缺(que)口(kou)敏感性(xing)(xing)大(da)。當溫(wen)度高于425℃時(shi),其(qi)強度顯著下(xia)降。
三、馬氏體時效不銹鋼
馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)時效(xiao)(xiao)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)通(tong)常以馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)狀態供貨。其主要(yao)特(te)點(dian)是(shi)含碳(tan)量(liang)(liang)(liang)(liang)很低(di)(di),一般(ban)(ban)不(bu)(bu)大于(yu)0.03%C,甚至(zhi)達到高(gao)純化(hua)。經固(gu)溶處理(li)(li)(li)后,冷(leng)(leng)至(zhi)室溫(wen)獲得(de)體(ti)(ti)(ti)心立方晶格結構(gou)(gou)的(de)(de)(de)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(不(bu)(bu)同于(yu)碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)常見(jian)的(de)(de)(de)那種因碳(tan)過飽和(he)(he)(he)(he)引(yin)起的(de)(de)(de)畸變(bian)體(ti)(ti)(ti)心正方結構(gou)(gou))。超低(di)(di)碳(tan)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)具有(you)(you)(you)優良的(de)(de)(de)塑性(xing)(xing)(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)(he)冷(leng)(leng)加工成形性(xing)(xing)(xing)(xing)(冷(leng)(leng)變(bian)形量(liang)(liang)(liang)(liang)可(ke)達80%以上)。而后通(tong)過時效(xiao)(xiao)處理(li)(li)(li)析(xi)出(chu)金屬(shu)間(jian)化(hua)合物達到高(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度。此類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)鎳(nie)(nie)含量(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)(dui)組(zu)織(zhi)和(he)(he)(he)(he)強(qiang)(qiang)(qiang)度均有(you)(you)(you)影響(xiang)。它與某(mou)些(xie)(xie)硬化(hua)元素(su)(su)形成沉淀硬化(hua)相(xiang),還(huan)可(ke)固(gu)溶強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)。鎳(nie)(nie)屬(shu)于(yu)形成并穩定(ding)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)元素(su)(su),可(ke)減(jian)少鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(δ相(xiang))。同時,它又強(qiang)(qiang)(qiang)烈降低(di)(di)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變(bian)溫(wen)度(一般(ban)(ban)希(xi)望M1點(dian)在(zai)室溫(wen)以上),故而鎳(nie)(nie)含量(liang)(liang)(liang)(liang)受到限制,一般(ban)(ban)約含4~8%Ni。含鉻(ge)(ge)量(liang)(liang)(liang)(liang)一般(ban)(ban)低(di)(di)于(yu)15%,達不(bu)(bu)到高(gao)鉻(ge)(ge)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)水平,但(dan)比Cr13型(xing)(xing)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)耐蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)要(yao)好些(xie)(xie)。眾所(suo)周知(zhi),沉淀硬化(hua)處理(li)(li)(li)往往帶來耐蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)有(you)(you)(you)所(suo)下降和(he)(he)(he)(he)增加氫脆(cui)的(de)(de)(de)敏感性(xing)(xing)(xing)(xing),馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)時效(xiao)(xiao)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),一般(ban)(ban)地說,因無(wu)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(δ相(xiang))和(he)(he)(he)(he)碳(tan)化(hua)物的(de)(de)(de)析(xi)出(chu)等(deng)原因,雖在(zai)某(mou)些(xie)(xie)環(huan)境介質(zhi)條件(jian)(jian)下對(dui)(dui)應(ying)力(li)(li)腐蝕敏感,但(dan)比普(pu)通(tong)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)和(he)(he)(he)(he)PH不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優越得(de)多(duo)。此類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)純度(控制有(you)(you)(you)害雜(za)質(zhi)元素(su)(su)如C、P、Si、N、S等(deng)的(de)(de)(de)含量(liang)(liang)(liang)(liang))及其熱處理(li)(li)(li)對(dui)(dui)斷(duan)(duan)裂韌性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)(he)應(ying)力(li)(li)腐蝕等(deng)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)有(you)(you)(you)重要(yao)影響(xiang)。由于(yu)此類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)是(shi)航空航天工業重要(yao)材(cai)料(liao)(liao),不(bu)(bu)僅(jin)要(yao)求高(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度和(he)(he)(he)(he)高(gao)的(de)(de)(de)屈強(qiang)(qiang)(qiang)比,而且對(dui)(dui)其構(gou)(gou)件(jian)(jian)長期儲運(yun)和(he)(he)(he)(he)使用的(de)(de)(de)安全(quan)可(ke)靠性(xing)(xing)(xing)(xing)要(yao)求很高(gao)。60年代中(zhong)(zhong)期以來,在(zai)應(ying)力(li)(li)腐蝕領域,引(yin)入了斷(duan)(duan)裂力(li)(li)學理(li)(li)(li)論,采用應(ying)力(li)(li)腐蝕開裂門檻應(ying)力(li)(li)強(qiang)(qiang)(qiang)度因子(Kiscc)來衡(heng)量(liang)(liang)(liang)(liang)具有(you)(you)(you)宏觀裂紋(wen)(wen)的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)在(zai)應(ying)力(li)(li)腐蝕條件(jian)(jian)下的(de)(de)(de)破斷(duan)(duan)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)值(zhi)。積極開展了其硬化(hua)機(ji)理(li)(li)(li)、斷(duan)(duan)裂韌性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)(he)應(ying)力(li)(li)腐蝕裂紋(wen)(wen)等(deng)之間(jian)關系的(de)(de)(de)研究。馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)時效(xiao)(xiao)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)按鐵(tie)(tie)鉻(ge)(ge)鎳(nie)(nie)和(he)(he)(he)(he)鐵(tie)(tie)鉻(ge)(ge)(鎳(nie)(nie))鈷系分,也可(ke)按強(qiang)(qiang)(qiang)度級別(bie)分,如新型(xing)(xing)超高(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)時效(xiao)(xiao)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)等(deng)。總之,馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)時效(xiao)(xiao)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)因具有(you)(you)(you)優良的(de)(de)(de)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)和(he)(he)(he)(he)工藝(包括焊接)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng),并兼有(you)(you)(you)一定(ding)的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)等(deng),已成為析(xi)出(chu)硬化(hua)型(xing)(xing)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)主要(yao)發(fa)展方向。
綜(zong)上所述,包括馬氏(shi)體(ti)型不(bu)銹鋼、半奧氏(shi)體(ti)型和馬氏(shi)體(ti)型PH不(bu)銹鋼以及馬氏(shi)體(ti)時(shi)效(xiao)不(bu)銹鋼,其共同特點是著眼(yan)于(yu)強度和硬度,適用(yong)于(yu)超過奧氏(shi)體(ti)型和鐵素體(ti)型不(bu)銹鋼強度要求(qiu)并兼(jian)有(you)一定耐蝕性的用(yong)途(tu)。
關于沉淀硬化(hua)不銹鋼的分類,目前比較混亂(luan)。歸納起來(lai)大體(ti)有幾種意見:
1. 我國1964年出版的《合金鋼手冊》將馬(ma)氏體(ti)型(xing)不(bu)銹(xiu)鋼按化學成分劃分為鉻(ge)和(he)(he)鉻(ge)鎳(nie)鋼兩類。其中馬(ma)氏體(ti)鉻(ge)鎳(nie)不(bu)銹(xiu)鋼中,又按熱處理(li)(li)強化機理(li)(li)之不(bu)同分為淬(cui)火馬(ma)氏體(ti)(如(ru)1Cr17Ni2)不(bu)銹(xiu)鋼和(he)(he)沉(chen)淀硬(ying)(ying)化不(bu)銹(xiu)鋼兩類。換句話說,是將沉(chen)淀硬(ying)(ying)化不(bu)銹(xiu)鋼歸入(ru)馬(ma)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼這一大類型(xing)。但因PH不(bu)銹(xiu)鋼有其特殊(shu)性,強化機理(li)(li)同普通馬(ma)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼有明顯區別,我國GB標(biao)(biao)準(zhun)和(he)(he)日本JIS標(biao)(biao)準(zhun)等均(jun)將其獨立分列為一個類型(xing)。
2. 60年代以來(lai)(lai),馬(ma)氏體時效不銹鋼(gang)(gang)(gang)的迅速發展,可將馬(ma)氏體不銹鋼(gang)(gang)(gang)按發展階段先后(hou)分為:第一代-20年代開(kai)始(shi)發展起(qi)來(lai)(lai)的(普(pu)通)馬(ma)氏體不銹鋼(gang)(gang)(gang);第二(er)代-40年代開(kai)始(shi)發展起(qi)來(lai)(lai)的沉(chen)淀硬化(PH)不銹鋼(gang)(gang)(gang);第三代--60年代開(kai)始(shi)發展起(qi)來(lai)(lai)的馬(ma)氏體時效不銹鋼(gang)(gang)(gang)。
因為PH不(bu)銹(xiu)鋼和(he)馬氏體時效(xiao)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)共同(tong)點都(dou)是依靠馬氏體相變硬(ying)化和(he)經時效(xiao)處理的(de)(析出)沉淀硬(ying)化相結合(he)而強化。因此常將兩者歸為一類(lei)。總稱為沉淀硬(ying)化型,另一種
意見則建議總稱(cheng)為馬(ma)氏體時效不銹(xiu)鋼類(lei)。不論名(ming)稱(cheng)如何,關鍵是分清馬(ma)氏體PH不銹(xiu)鋼、半奧氏體PH不銹(xiu)鋼和(he)馬(ma)氏體時效不銹(xiu)鋼三類(lei)之間的異同(tong)。
另一種意見將PH不(bu)銹鋼和(he)馬氏(shi)體(ti)時效不(bu)銹鋼均(jun)歸入高強度不(bu)銹鋼。因何謂高強度鋼的具體(ti)標準界(jie)限尚未統一,又如(ru)馬氏(shi)體(ti)PH不(bu)銹鋼常分為(wei)中強度級和(he)高強度級。因此,對高強度不(bu)銹鋼這一名(ming)稱,仍有異議。
3. 美國(guo)(guo)《不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)手(shou)冊》(1977年)將奧氏(shi)體(ti)型(xing)沉淀(dian)硬(ying)(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(如A286等)列(lie)入(ru)(ru)(ru)沉淀(dian)硬(ying)(ying)化(hua)型(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中。而美國(guo)(guo)《金屬手(shou)冊》(1985年版(ban))卻把沉淀(dian)硬(ying)(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和馬氏(shi)體(ti)時效不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)均(jun)列(lie)入(ru)(ru)(ru)耐熱鋼(gang)(gang)而未列(lie)入(ru)(ru)(ru)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。我國(guo)(guo)相當美國(guo)(guo)A286的(de)牌號(hao)為GH132,歸屬鐵基高溫合金(或稱耐熱合金)、近似(si)A286的(de)0Cr15Ni25Ti2MoA1VB鋼(gang)(gang)列(lie)入(ru)(ru)(ru)GB耐熱鋼(gang)(gang)標準。0Cr17Ni4Cu4Nb和0Cr17Ni7A1 PH不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)同時列(lie)入(ru)(ru)(ru)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和耐熱鋼(gang)(gang)GB標準之中。這(zhe)說明至今還沒(mei)有(you)一種(zhong)統(tong)一的(de)分類方法。但一般(ban)認(ren)為奧氏(shi)體(ti)型(xing)沉淀(dian)硬(ying)(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),屬于(yu)鐵基耐熱合金的(de)前身(shen),并可(ke)在(zai)更高的(de)溫度(du)范圍使用,如A286類,宜歸入(ru)(ru)(ru)耐熱范疇。